作者 Teddy Gao 一個喜歡文學藝術和寫文章的工程師。
本文旨在講述時域阻抗的物理意義遥巴。
故事開始。
工程師小明嗷嗷大叫!!
小明:小紅你快點過來拾弃。
小紅:咋的了?
小明:我在測TDR摆霉,你來幫我看看。
小紅:你遇到什么問題了嗎?
小明:好多啊搭盾。首先我對物理概念不理解婉支。還有這個實驗現象我解釋不清。你看傳輸線阻抗不應該是固定的嗎滋迈。為什么尾端阻抗升高了?
小紅:我們一步步來户誓。首先從物理上講TDR阻抗是個測量值。它用來反應電路的匹配情況碍彭。這是一種間接看電路匹配的方法悼潭。
小明:那為什么不用直接看電壓的方法呢。
小紅:我們一般在接受端看電壓皆疹。
小明:還是沒有回答我問題啊占拍。
小紅:從傳輸端到接收端有無數個點。短的傳輸線時候你可以選幾個點表牢。太長的話你怎么看贝次。另外接收端看到的波形雖然是直觀結果,但是如果波形很糟糕你怎么找到是哪里做的不匹配造成的敲茄。所以引入了時域阻抗的概念。
小明:那這個公式定義式是什么呢?
小紅:首先要知道原理倔幼。時域阻抗是反應電路匹配情況爽待。也就是要從反射去推導時域阻抗。
我們設定反射系數q=v反射/v入射=z2-z1/z2+z1膏燃。根據以上兩個公式可以推導出z2=z1*(1+q)/(1-q)=(v入射+v反射)/(v入射-v反射)=vmeasure/(2v入射-vmeasure)
我們用示波器發(fā)送信號何什,示波器發(fā)送端有輸入電壓v入射和輸入阻抗z1,示波器發(fā)送端有電壓探測設備可以時時觀察電壓vmeasure伶贰。
小明:哦罐栈。這個是已知輸入電壓,輸入電阻和測量電壓去推導時域阻抗啊琅翻。
小紅:對啊柑贞。
小明:那傳輸線阻抗不是固定的嗎,那為啥我測到的阻抗在遠處會偏高呢?傳輸線很長的時候,直流抗會增大棠众,自然測到的阻抗就增大了康辑。
小明:那每個點的阻抗都是一樣的啊對于傳輸線來說。
小紅:相對于直流來說多長的線它的長度都可看成一個點。
小明:不懂我注。太深奧。
小紅:我換個說法励七,對直流來說波長無窮大。我們這點線長最多也就幾米那已經相當夸張了吼野,這個長度還遠<波長两波,所以在直流條件下可以看成一個點腰奋,所以你隨長度增加的直流電阻就疊加到一起。就是你看到了遠處時間對應的阻抗增加嘀倒。
小紅:話說以后有問題鳥兒悄的來找我局冰,給我嚇的心臟病都犯了。
小明:好的康二,好的帮寻。會注意的。非常感謝赠摇。