射频电路中的阻抗变换
阻抗变换在很多人看来很神秘，甚至不可理喻：
“什么是匹配网络？”
“为什么要在负载电路之前加这么多电感电容？”
“如果负载是100欧姆要与源阻抗50欧匹配，直接在负载并联一个100欧负载不就行了吗”……这样的问题常被提出。
下面是一个初中物理题，“已知电压源电阻是zs，问zl多大时，zl上的功率最大。推导过程这里省略，结果是当zl=zs时，zl上能获得最大功率。
图1
让负载获得最大功率就是电路需要阻抗匹配的原因。在射频链路中，上面例题的电压源的信号由直流变为交流，基本思想是完全一致的。射频电路中的阻抗变换要达到的效果是——“在电路中的任意点，分别往源端和负载端看去，他们的阻抗是互为共轭的。”而射频电路中，完成阻抗匹配的工具是电感、电容和微带线。为什么没有电阻？因为匹配网络是不能耗能的,电阻耗能器件。
我们再看一道例题，每一位学过高频电路的同学都做过，其中的奥秘妙不可言。
例2：在中心频率为500mhz时，把功率管的输入阻抗从1.0+j2.0匹配到50欧，品质因素q=2。
解：例题的解题思路：
(1)将串联形式的负载转化为并联形式，串联电路到并联电路的等效转换；
(2)增加新的电抗元件，谐振掉原电路的电抗因素，使电路呈现的阻抗无虚部状态；
(n)直到电路阻抗变换到50欧姆
解题步骤：
串并转换
功率管的输入阻抗为1.0＋j2.0，则串联等效电阻rs=1,xs=j2.0;
并联等效电阻rp1=rs(1+q2)=5;
并联等效电抗xp1=xs(1+ q2)/ q2=j2.5;
谐振电抗
设计匹配电路时，首先在电路中并联一个xc1=-j2.5以综合原电路中的电抗部分，此时电路实际上等效为一个5欧姆负载;
升高或降低实阻抗以匹配到50欧姆
此时虽然得到实阻抗5欧，但没有达到50欧姆的目的，需要继续阻抗匹配，设下一步阻抗匹配的q值为2（射频电路的带宽取决于系统的品质因素，品质因素越大，带宽越窄，所以一般做匹配时，选择品质因素一般越小越好。），故串联一个新的电抗10j。
图2、例2阻抗变换分步示意图
图3、例2匹配网络示意图
实际上，串并电路的等效转换反映到smith圆图上就是同一个阻抗点阻抗圆图和导纳圆图的不同表达形式，下面我们用smith圆图工具来完成例2：
阻抗变换是射频链路中最基本的要素，在原理图设计中我们经常借助各种eda工具来设计阻抗匹配网络，如ads，smith-chart等，电路板贴片回来后，由于pcb工艺、电感和电容的频率特性等因素，阻抗匹配网络还需要射频工程师对着网络分析仪调试，随着频率的升高，阻抗匹配主要由微带线和腔体完成，西方的工程师称射频模块是“magic box”,这是射频行业的魅力所在，一件优秀的射频产品的内涵是由设计师的2分经验、3分设计和5分的调试共同构成。
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图2、例2阻抗变换分步示意图
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