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信號的功率傳輸與匹配網路

發布時間: 2022-03-31 05:09:05

Ⅰ 最大功率傳輸

當負載的電阻值等於電壓源內部電阻的值,允許提供最大功率時,發生最大功率傳輸,通常,此源電阻甚至阻抗如果涉及電感器或電容器具有歐姆的固定值。

然而,當我們連接負載電阻時, R L 穿過在電源的輸出端子中,負載的阻抗將從開路狀態變化到短路狀態,導致負載吸收的功率變得依賴於實際電源的阻抗。然後,為了使負載電阻能夠吸收可能的最大功率,它必須與電源的阻抗「匹配」,這構成了最大功率傳輸的基礎。

最大功率傳輸定理是另一種有用的電路分析方法,用於確保當負載電阻值恰好等於電源電阻時,最大功率消耗將在負載電阻中消耗。負載阻抗與能量源的內部阻抗之間的關系將給出負載中的功率。考慮下面的電路。

Thevenins等效電路

在上面的戴維寧等效電路中,最大功率傳遞定理表明,「如果它與提供功率的網路的Thevenin或Norton源電阻的值相等,則負載電阻中的最大功率消耗將消耗。」 / p>

換句話說,導致最大功耗的負載電阻必須等於相當於戴維寧源電阻的值,然後 R L = R S 但如果負載電阻值低於或高於網路的戴維寧源電阻,則其耗散功率將小於最大值。

例如,找到值負載電阻 R L 將在以下電路中提供最大功率傳輸。

最大功率傳輸示例No1

 

  Whe re:
R S =25Ω
R L 可在0 - 100Ω之間變化> V S = 100v
然後使用以下方法歐姆定律方程:

我們現在可以完成下表來確定電路中不同負載電阻值的電流和功率。

電流對表

使用上表中的數據,我們可以繪制一個負載圖對於不同的負載電阻值,電阻 R L , P 。另請注意,開路時功率為零(零電流)條件)以及短路(零電壓條件)。

電源負載電阻圖

從上表和圖表中可以看出,當負載電阻 R L <時,負載中出現最大功率傳輸/ span>的值與源電阻相等, R S : R S = R L =25Ω。這被稱為「匹配條件」,並且作為一般規則,當外部設備的阻抗時,最大功率從諸如電源或電池的有源設備傳輸到外部設備。完全匹配源的阻抗。

一個很好的例子阻抗匹配的le在音頻放大器和揚聲器之間。放大器的輸出阻抗 Z OUT 可以在4Ω和8Ω之間給出,而標稱輸入揚聲器的阻抗 Z IN 可能僅為8Ω。

然後,如果8Ω揚聲器連接到放大器輸出端,放大器將把揚聲器視為8Ω負載。並聯兩個8Ω揚聲器相當於驅動一個4Ω揚聲器的放大器,兩種配置均在放大器的輸出規格範圍內。

阻抗不當匹配會導致過多的功率損耗和散熱。但是,如何阻抗匹配具有非常不同阻抗的放大器和揚聲器。那麼,有可用的揚聲器阻抗匹配變壓器,可以將阻抗從4Ω改變到8Ω,或者16Ω,以允許連接的許多揚聲器的阻抗匹配各種組合,例如PA(公共廣播)系統。

變壓器阻抗匹配

阻抗匹配的一個非常有用的應用,以便在信號源和信號源之間提供最大的功率傳輸。負載處於放大器電路的輸出級。信號變壓器用於將揚聲器的較高或較低阻抗值與放大器輸出阻抗相匹配,以獲得最大聲功率輸出。這些音頻信號變壓器稱為「匹配變壓器」,並將負載耦合到放大器輸出

Ⅱ 為什麼要求信號與信道匹配才能傳輸,不匹配會產生什麼後果

不匹配會產生音信令,作用與兩音信令相同,區別在於由五種頻率組成。 連續語音控制靜噪系統,俗稱亞音頻,是一種將低於音頻頻率的頻率(Hz-。Hz)附加在音頻信號中一起傳輸的技術。因其頻率范圍在標准音頻以下,故稱為亞音頻。當對講機對接收信號進行中頻解調後,亞音頻信號經過濾波、整形,輸入到CPU中,與本機設定的CTCSS頻率進行比較,從而決定是否開啟靜音。 連續數字控制靜噪系統,其作用與CTCSS相同,區別在於它是以數字編碼方式來作為靜音是否開啟的條件。雙音多頻,由高頻群和低頻群組成,高低頻群各包含個頻率。一個高頻信號和一個低頻信號疊加組成一個組合信號,代表一個數字。DTMF信令有個編碼。利用DTMF信令可選擇呼叫相應的對講機。購買對講機需要考慮的幾個因素不論是艱苦的野外穿越還是休閑的滑雪、騎馬等活動,對講機都是保持團隊間聯絡的最好方式。

Ⅲ 有什麼區別信號源入射到任意負載與信號源傳輸到任意負載

從信號源輸出端看過去,把所有負載經過運算,等效成一個電阻和一個電抗的串聯,這算是總負載。匹配的條件是:這個電阻等於信號源的內阻,電抗的絕對值與信號源內阻中的電抗相等,但符號相反。滿足這個條件的,總負載可以得到最大的傳輸功率。
如果不是要求最大傳輸功率,(比如最大信噪比)那就要考慮另外的匹配條件。

Ⅳ 2PSK信號和2DPSK信號的功率譜及傳輸帶寬有何特點他們與2ASK的有何異同

2ASK信號、2PSK信號
和2DPSK信號的功率譜都可以表示為如下
其中為載波頻率,是數字基帶信號(隨機脈沖序列)的功率譜密度,包括連續譜和離散譜兩部分。可見2ASK信號、2PSK信號
和2DPSK信號的功率譜由連續譜和離散譜兩部分組成,傳輸帶寬都是基帶信號帶寬的2倍。
區別在於,
2PSK中的基帶信號是雙極性的絕對碼隨機脈沖序列,2DPSK中的基帶信號是雙極性的相對碼隨機脈沖序列,因此2DPSK信號的功率譜與2PSK信號的功率譜完全相同,而2ASK中的基帶信號是單極性的隨機脈沖序列,所以當P=1/2時,2PSK信號和2DPSK信號的功率譜中無離散譜(載波分量),而2ASK信號的功率譜中一定存在離散譜。

Ⅳ 設計一個LC選頻匹配網路,使50歐的負載與20歐的信號源電阻匹配、如果工作頻率是20M

f1=20MHz,R1=(1+Q^2)R2,-->50=(1+Q^2)*20->Q≈1.22

X1=Q*R2=1.22*20=2.44Ω,X2=R1/Q≈40.98Ω

L=X1/w=24.4/2πf1≈0.19μH,C=1/wX2≈7.5nF

特徵阻抗不是直流電阻,是信號線與參考平面之間的電壓電流關系在某個特定頻率或頻率范圍條件下等效出來的一個電阻,而不是線纜自己的電阻,所以跟說的長短沒關系。

(5)信號的功率傳輸與匹配網路擴展閱讀:

阻抗匹配的通常做法是在源和負載之間插入一個無源網路,使負載阻抗與源阻抗共軛匹配,該網路也被稱為匹配網路。阻抗匹配的主要作用通常有以下幾點:從源到器件、從器件到負載或器件之間功率傳輸最大;提高接收機靈敏度(如LNA前級匹配);減小功率分配網路幅相不平衡度;獲得放大器理想的增益、輸出功率(PA輸出匹配)、效率和動態范圍;減小饋線中的功率損耗。

Ⅵ 對於傳輸系統的匹配,哪種匹配方式負載得到的功率最大

摘要 負載獲得最大功率的條件是:負載電阻等於電源內阻。

Ⅶ 什麼是阻抗匹配電路最大傳輸功率的條件是什麼

任何信號源或者放大器都有其特定的輸出阻抗,你可以想像它像電池的內阻。
假設信號源或放大器的輸出開路電壓是U,輸出阻抗是Ro,負載的阻抗是RL。當RL>Ro時,將在負載上獲取較大的電壓和較小的電流;當RL<Ro時,將在負載上獲取較小的電壓和較大的電流;當RL=Ro時,負載獲取的電壓和電流乘積(也就是功率)處於最大值。

特例是當RL/Ro=0(即負載短路)時,負載獲取的電壓為0;當RL/Ro=無窮大(即負載開路)時,負載獲取電流為0。這兩種狀態下負載獲取的功率都為0,那麼介於這兩者之間時必然有一個功率最大值。具體的推導過程可參閱相關資料。

所以電路最大傳輸功率的條件是RL=Ro,這個時候也稱最佳阻抗匹配,匹配系數為1。

Ⅷ 增大發送信號功率可以減少基帶傳輸系統的什麼

不論是WiFi,蜂窩網路,它們都是事實上的雙工網路,信息不可能總是單向傳播,控制信號(信令)是互相的。

所以,最多隻會出現一個「接受的數據量大於發送的數據量」的場景

於是:
1,如果是說從天線傳出的功率,那麼雙方都需要相當的峰值功率,來自基站的功率可以更高,但是客戶端設備的信號至少要強到能讓基站接收到,否則怎麼建立通訊?

2,如果是說天線饋線另一端接著的PA(功率放大器),這個時候一般基站的會調校地更大,因為基站要和整個小區范圍內的設備通信,而且一個基站可能有多個小區,基站在每個時隙/信道都需要工作;反過來,客戶端設備一般只要和一個基站通信(LTE可以是多個),它只要在自己的時隙/信道收發信息。

Ⅸ 無線連接和發射功率以及傳輸頻率的關系

2.4GHZ 代表無線路由的工作頻段,因為使用了802.11g協議 至於54M或300M 指的是最大通信帶寬。一般都是54M 換算成傳輸速率是54M/8=6.75MB/s 理論是可以下載6.75MB/s 不過因為網路的關系很少能達到這種理論速度。而且無線網路容易受障礙物的干擾!無限功率和信噪比的原理就不太清楚了。上網查下專業術語~