50ohmest l\'impédance la plus courante pourConnecteurs RF. Tellement banal qu\'il n\'y a rien d\'étonnant. Pourquoi 50ohm? 30ohmd\'accord? Qu\'en est-il de 100ohm? Qui a établi cette norme ? Aujourd\'hui, nous allons parler des tenants et aboutissants de 50ohm.
La conception de circuits RF est un processus complexe. Cela est particulièrement vrai pour quelqu\'un avec le syndrome du choix difficile comme moi. Une conception est plus performante, une est plus petite et l\'autre est moins chère. Existe-t-il de bons modèles, petits et bon marché? Je pense qu\'il devrait y en avoir, donc je cherche la meilleure solution à chaque fois. On peut dire que ce processus d\'enchevêtrement constant se déroule tout au long du cycle de développement du projet. 50ohmest aussi un compromis qui est venu et reparti. D\'où vient ce compromis ? Un sujet éternel dans la conception de circuits RF est la puissance et la consommation d\'énergie. Comment transmettre une puissance maximale ? Comment minimiser la consommation électrique ? Aucune consommation n\'existe que dans l\'idéal, et la consommation est la réalité. 50ohmest une valeur dans l\'équilibre de la puissance maximale et de la perte minimale.
Prenons l\'exemple de notre câble coaxial le plus couramment utilisé. Regardez quel genre de valeur d\'impédance est de 50 ohms?
La figure ci-dessus est un schéma d\'une ligne coaxiale, qui se compose d\'un conducteur interne et d\'un conducteur externe. Comme le conducteur interne et le conducteur externe sont coaxiaux, on parle de ligne coaxiale. Le principal mode de transmission coaxiale est le mode TEM. En plus du doublement de fréquence du mode TEM, les modes d\'ordre supérieur ont également des modes TE et TM provoqués par la cavité. Les lignes coaxiales que nous utilisons fonctionnent toutes en mode TEM, et la distribution du champ est illustrée dans la figure suivante : le champ électrique va de la surface externe du conducteur interne à la surface interne du conducteur externe, et le champ magnétique entoure le conducteur interne et est périodiquement distribué dans le sens de la longueur.
Mode de travail stable, bande passante de travail super large, perte de transmission très faible, le câble coaxial a été apprécié par la majorité des ingénieurs RF depuis son invention. Il est bien meilleur que son ancien prédécesseur, Double Line. Ainsi, à partir des années 1930, les ingénieurs RF ont commencé à rechercher un câble coaxial optimal - le transfert de puissance et de tension le plus élevé et la perte la plus faible.
Mais plus les recherches étaient approfondies, plus les ingénieurs découvraient que cela semblait impossible. Pourquoi?
Tout d\'abord, l\'impédance correspondant à la plus grande capacité de puissance est de 30ohm, et l\'impédance correspondant à la plus grande tension est de 60ohm. Les deux sont assez différents. Comme indiqué ci-dessous
Plus important encore, la perte minimale correspond à une impédance caractéristique plus élevée de 77ohm.
Les trois sont très différents. Si vous ne me croyez pas, essayez l\'adaptation d\'impédance pour voir à quel point l\'écho change ? Cela n\'a rien à voir avec 50ohm. Le compromis est là. Les ingénieurs aiment faire la moyenne. La moyenne arithmétique de l\'impédance de puissance maximale et de l\'impédance de perte minimale est de 53,5ohm. Est-ce près de 50 ? Il existe également une moyenne géométrique de 48ohm. C\'est-à-dire que la plage d\'impédance de 48ohmà 53ohmest acceptable pour les ingénieurs RF sans affecter trop la capacité de puissance et la perte de signal. Par conséquent, la valeur de 50ohmest né. Elle est progressivement devenue une valeur standard pour la conception RF.C\'est là que 50ohmentre. Bien sûr, dans certaines occasions spécifiques, 75ohmet 30ohmseront également utilisés.
Quels sont les avantages de définir cette norme d\'impédance ?
En plus du compromis de puissance et de perte mentionné ci-dessus, plus important encore, 50ohmest une norme de port pour les appareils RF. Un système de radiofréquence se compose de nombreux modules de radiofréquence, et lorsque nous concevons un seul module de radiofréquence, nous n\'avons qu\'à régler le port sur 50ohm, de sorte que le port puisse être facilement adapté lorsque le système est intégré.
Bien sûr, ce n\'est qu\'une situation idéale et il nous est difficile d\'atteindre 50ohmdans la conception réelle du circuit. Par exemple, notre perte de retour de port peut parfois n\'être que de 10 dB. Mais rappelez-vous, cet écho de 10 dB est uniquement pour l\'impédance de port de 50ohm. Si vous modifiez l\'impédance, les performances changeront considérablement. Cette impédance de port de 50 ohms est l\'impédance de notre port de ligne de test, donc avant de tester, nous devons calibrer pour nous assurer que le port de ligne de test est de 50ohm.
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