阻抗变换变换的方法和计算

　　最简单的阻抗变换 就是就是将 一电阻和一电抗元件间的 串联形式与 并联形式之间的转换转换的依据是 串联和并联的等效电路的品质因素Q值不变。

　　这类变换常用于阻抗匹配（即调谐）技术中。此外为了获得高Q值 ，产生了电感和电容抽头阻抗变换器，这样可以将较小的源内阻和负载电阻转变为较大的电阻值，使得Q相应变大。

　　阻抗就是电阻和电抗的总称典型电抗元件 如： 电容和电感 。电抗值是会随频率改变的。当然一个负载可能 同时既有电抗成分 也有电阻性成分。

　　阻抗变换的目标是实现阻抗匹配，阻抗匹配时负载可以得到最大传输功率，滤波器达到最佳性能，接收机的灵敏度得以改善，发射机的效率得以提高。

　　包括电阻匹配和阻抗匹配实际上是复阻抗匹配（共轭匹配），电抗匹配。

　　

　　对阻抗变换网络的要求主要是阻抗变换，同时希望无损耗或者损耗尽可能低，因此，阻抗变换网络一般采用电抗元件实现。 对于采用电抗元件实现 的窄带阻抗变换网络，在完成阻抗变换的同时还有一定的滤波能力。对电阻性网络（有损耗）或变压器组成的宽带阻抗变换网络需要在完成阻抗变换后另加滤波网络。

　　在电子设备中，往往要求负载能获得最大输出功率。负载若要获得最大功率，必须满足负载电阻与电源电阻相等的条件，称为阻抗匹配。但在一般情况下，负载电阻是一定的，不能随意改变。而利用变压器可以进行阻抗变换，适当选择变压器的匝数比，把它接在电源与负载之间，就可实现阻抗匹配，使负载获得最大的输出功率。

　　如图，从变压器原绕组两端点看进去的阻抗为

　　

　　从变压器副绕组两端点看进去的阻抗为

　

　　表明：变比为K的变压器，可以把其副绕组的负载阻抗，变换成为对电源来说扩大到K2倍的等效阻抗。

　　假说变压器初级/次级的匝数比为n:1，根据变压器的特性，次级电压为初级的1/n，电流为初级的n倍。 　　初级阻抗=初级电压/初级电流 　　次级阻抗=次级电压/次级电流=（1/n）初级电压/（n初级电流）=［1/（nn）］初级阻抗。或者说初级阻抗=（nn）次级阻抗。 　　这说明，变压器各线圈的阻抗，与线圈匝数的平方成正比。利用这一特点，可以用变压器不同匝数的线圈来变换阻抗。最简单的，就是电视机天线，用扁馈线时阻抗是300Ω，接电视机的天线输入端是75Ω，必须用一个阻抗变换插座，其中就是一个铁氧体磁芯的2：1的变压器，将300Ω与75Ω进行阻抗匹配。

　　变压器除了具有变压和变流的作用外， 还有变换阻抗的作用。 如图 1-3所示， 变压器原边接电源1U， 副边接负载阻抗|LZ|， 对于电源来说， 图中虚线框内的电路可用另一个阻抗|‘LZ|来等效。所谓等效， 就是它们从电源吸取的电流和功率相等。当忽略变压器的漏磁和损耗时， 等效阻抗由下式求得

　

　　式中‖ZＬ‖=I2/U2为变压器副边的负载阻抗。可见， 对于变比为Ｋ且变压器副边阻抗为|LZ|的负载， 相当于在电源上直接接一个阻抗|‘LZ|=2k|LZ|的负载。也可以说变压器把负载阻抗LZ变换为|’LZ|。因此， 通过选择合适的变比k， 可把实际负载阻抗变换为所需的数值，这就是变压器的阻抗变换作用。