阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，首要用于传输线上，来达至一切高频的微波信号皆能传至负载点的意图，不会有信号反射回来历点，然后提高动力效益。
大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改动阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。
要匹配一组线路，首要把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。
改动阻抗力
把电容或电感与负载串联起来，即可添加或削减负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。假如把电容或电感接地，首要图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。重覆以上办法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完结匹配。
调整传输线
由负载点至来历点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完结匹配阻抗匹配则传输功率大，关于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此刻阻抗匹配。最大功率传输定理，假如是高频的话，便是无反射波。关于一般的宽频放大器，输出阻抗50Ω，功率传输电路中需求考虑阻抗匹配，但是假如信号波长远远大于电缆长度，即缆长能够疏忽的话，就无须考虑阻抗匹配了。阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗持平,此刻的传输不会产生反射,这表明一切能量都被负载吸收了.反之则在传输中有能量丢失。高速PCB布线时，为了防止信号的反射，要求是线路的阻抗为50欧姆。这是个大约的数字,一般规则同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线则为100欧姆,仅仅取个整罢了,为了匹配便利.
阻抗从字面上看就与电阻不相同，其间只要一个阻字是相同的，而另一个抗字呢？简略地说，阻抗便是电阻加电抗，所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗便是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。在直流电的国际中，物体对电流阻止的效果叫做电阻，国际上一切的物质都有电阻，仅仅电阻值的巨细差异罢了。电阻小的物质称作良导体，电阻很大的物质称作非导体，而最近在高科技领域中称的超导体，则是一种电阻值几近于零的东西。但是在交流电的领域中则除了电阻会阻止电流以外，电容及电感也会阻止电流的活动，这种效果就称之为电抗，意即反抗电流的效果。电容及电感的电抗别离称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。它们的计量单位与电阻相同是奥姆，而其值的巨细则和交流电的频率有联系，频率愈高则容抗愈小感抗愈大，频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。此外电容抗和电感抗还有相位视点的问题，具有向量上的联系式，因而才会说：阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
阻抗匹配是指负载阻抗与鼓励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种作业状况。关于不同特性的电路，匹配条件是不相同的。
在纯电阻电路中，当负载电阻等于鼓励源内阻时，则输出功率为最大，这种作业状况称为匹配，不然称为失配。
当鼓励源内阻抗和负载阻抗含有电抗成份时，为使负载得到最大功率，负载阻抗与内阻有必要满意共扼联系，即电阻成份持平，电抗成份只数值持平而符号相反。这种匹配条件称为共扼匹配。
一.阻抗匹配的研讨
在高速的规划中，阻抗的匹配与否联系到信号的质量好坏。阻抗匹配的技能能够说是丰厚多样，但是在详细的体系中怎样才干比较合理的运用，需求衡量多个方面的要素。例如咱们在体系中规划中，许多选用的都是源段的串连匹配。关于什么情况下需求匹配，选用什么办法的匹配，为什么选用这种办法。
例如：差分的匹配大都选用终端的匹配；时钟选用源段匹配；
1、 串联终端匹配
串联终端匹配的理论起点是在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下，在信号的源端和传输线之间串接一个电阻R，使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，按捺从负载端反射回来的信号产生再次反射.
串联终端匹配后的信号传输具有以下特色：
A 因为串联匹配电阻的效果，驱动信号传达时以其起伏的50％向负载端传达；
B 信号在负载端的反射系数挨近＋1，因而反射信号的起伏挨近原始信号起伏的50％。
C 反射信号与源端传达的信号叠加，使负载端接遭到的信号与原始信号的起伏近似相同；
D 负载端反射信号向源端传达，抵达源端后被匹配电阻吸收；？
E 反射信号抵达源端后，源端驱动电流降为0，直到下一次信号传输。
相对并联匹配来说，串联匹配不要求信号驱动器具有很大的电流驱动才干。
挑选串联终端匹配电阻值的准则很简略，便是要求匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和与传输线的特征阻抗持平。抱负的信号驱动器的输出阻抗为零，实践的驱动器总是有比较小的输出阻抗，并且在信号的电平产生改变时，输出阻抗或许不同。比方电源电压为＋4.5V的CMOS驱动器，在低电平时典型的输出阻抗为37Ω，在高电平时典型的输出阻抗为45Ω[4]；TTL驱动器和CMOS驱动相同，其输出阻抗会随信号的电平巨细改变而改变。因而，对TTL或CMOS电路来说，不或许有非常正确的匹配电阻，只能折中考虑。
链状拓扑结构的信号网路不适合运用串联终端匹配，一切的负载有必要接到传输线的结尾。不然，接到传输线中心的负载接遭到的波形就会象图3.2.5中C点的电压波形相同。能够看出，有一段时刻负载端信号起伏为原始信号起伏的一半。明显这时候信号处在不定逻辑状况，信号的噪声容限很低。
串联匹配是最常用的终端匹配办法。它的长处是功耗小，不会给驱动器带来额定的直流负载，也不会在信号和地之间引进额定的阻抗；并且只需求一个电阻元件。
2、 并联终端匹配
并联终端匹配的理论起点是在信号源端阻抗很小的情况下，经过添加并联电阻使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，抵达消除负载端反射的意图。完结方法分为单电阻和双电阻两种方法。
并联终端匹配后的信号传输具有以下特色：
A 驱动信号近似以满起伏沿传输线传达；
B 一切的反射都被匹配电阻吸收；
C 负载端接遭到的信号起伏与源端发送的信号起伏近似相同。
在实践的电路体系中，芯片的输入阻抗很高，因而对单电阻方法来说，负载端的并联电阻值有必要与传输线的特征阻抗附近或持平。假定传输线的特征阻抗为50Ω，则R值为50Ω。假如信号的高电平为5V，则信号的静态电流将抵达100mA。因为典型的TTL或CMOS电路的驱动才干很小，这种单电阻的并联匹配办法很少呈现在这些电路中。
双电阻方法的并联匹配，也被称作戴维南终端匹配，要求的电流驱动才干比单电阻方法小。这是因为两电阻的并联值与传输线的特征阻抗相匹配，每个电阻都比传输线的特征阻抗大。考虑到芯片的驱动才干，两个电阻值的挑选有必要遵从三个准则：
⑴． 两电阻的并联值与传输线的特征阻抗持平；
⑵． 与电源衔接的电阻值不能太小，防止信号为低电平时驱动电流过大；
⑶． 与地衔接的电阻值不能太小，防止信号为高电平时驱动电流过大。
并联终端匹配长处是简略易行；清楚明了的缺陷是会带来直流功耗：单电阻办法的直流功耗与信号的占空比严密相关？；双电阻办法则不管信号是高电平仍是低电平都有直流功耗。因而不适用于电池供电体系等对功耗要求高的体系。别的，单电阻办法因为驱动才干问题在一般的TTL、CMOS体系中没有运用，而双电阻办法需求两个元件，这就对PCB的板面积提出了要求，因而不适合用于高密度印刷电路板。
当然还有：AC终端匹配； 根据二极管的电压钳位等匹配办法。
二 .将信号的传输当作软管送水浇花
2.1 数位体系之多层板信号线（Signal Line）中，当呈现方波信号的传输时，可将之设想成为软管（hose）送水浇花。一端于手握处加压使其射出水柱，另一端接在水龙头。当握管场所施压的力道刚好，而让水柱的射程正确洒落在方针区时，则施与受两者皆欢而顺畅完结使命，岂非一种称心如意的小小成果？
2.2 但是一旦用力过度水注射程太远，不光腾空跳过方针糟蹋水资源，乃至还或许因强力水压无处发泄，致使往来历反弹构成软管自龙头上的挣脱!不只使命失利横生波折，并且还大捅疏忽满脸豆花呢！
2.3 反之，当握处之揉捏缺乏致使射程太近者，则照样得不到想要的成果。过为己甚皆非所欲，唯有适可而止才干正中下怀大快人心。
2.4 上述简略的日子细节，正可用以阐明方波（Square Wave）信号（Signal）在多层板传输线（Transmission Line，系由信号线、介质层、及接地层三者所一起组成）中所进行的快速传送。此刻可将传输线（常见者有同轴电缆Coaxial Cable，与微带线Microstrip Line或带线Strip Line等）当作软管，而握管场所施加的压力，就比如板面上“承受端”（Receiver）元件所并联到Gnd的电阻器一般，可用以调理其结尾的特性阻抗（Characteristic Impedance），使匹配承受端元件内部的需求。
三. 传输线之终端控管技能（Termination）
3.1 由上可知当“信号”在传输线中奔驰游览而抵达结尾，欲进入承受元件（如CPU或Meomery等巨细不同的IC）中作业时，则该信号线自身所具有的“特性阻抗”，有必要要与终端元件内部的电子阻抗互相匹配才行，如此才不致使命失利白忙一场。用术语说便是正确履行指令，削减杂讯搅扰，防止过错动作”。一旦互相未能匹配时，则必将会有少量能量回头朝向“发送端”反弹，从而构成反射杂讯（Noise）的烦恼。
3.2 当传输线自身的特性阻抗（Z0）被规划者订定为28ohm时，则终端控管的接地的电阻器（Zt）也有必要是28ohm，如此才干帮忙传输线对Z0的坚持，使全体得以安稳在28 ohm的规划数值。也唯有在此种Z0=Zt的匹配景象下，信号的传输才会最具功率，其“信号完整性”（Signal Integrity，为信号质量之专用术语）也才最好。
四.特性阻抗（Characteristic Impedance）
4.1 当某信号方波，在传输线组合体的信号线中，以高准位（High Level）的正压信号向前推动时，则距其最近的参阅层（如接地层）中，理论上必有被该电场所感应出来的负压信号随同前行（等于正压信号反向的回归途径Return Path），如此将可完结全体性的回路（Loop）体系。该“信号”前行中若将其飞翔时刻暂短加以冻住，即可幻想其所遭遭到来自信号线、介质层与参阅层等所一起呈现的瞬间阻抗值（Instantanious Impedance），此即所谓的“特性阻抗”。 是故该“特性阻抗”应与信号线之线宽（w）、线厚（t）、介质厚度（h）与介质常数（Dk）都扯上了联系。
4.2 阻抗匹配不良的结果
因为高频信号的“特性阻抗”（Z0）原词甚长，故一般均简称之为“阻抗”。读者千万要当心，此与低频AC交流电（60Hz）其电线（并非传输线）中，所呈现的阻抗值（Z）并不完全相同。数位体系当整条传输线的Z0都能办理妥善，而控制在某一范围内（±10﹪或 ±5﹪）者，此质量杰出的传输线，将可使得杂讯削减，而误动作也可防止。 但当上述微带线中Z0的四种变数（w、t、h、 r）有任一项产生反常，例如信号线呈现缺口时，将使得本来的Z0忽然上升（见上述公式中之Z0与W成反比的现实），而无法持续保持应有的安稳均匀（Continuous）时，则其信号的能量必然会产生部分行进，而部分却反弹反射的缺失。如此将无法防止杂讯及误动作了。例如浇花的软管忽然被踩住，构成软管两头都呈现反常，正好可阐明上述特性阻抗匹配不良的问题。
4.3 阻抗匹配不良构成杂讯
上述部分信号能量的反弹，将构成本来杰出质量的方波信号，当即呈现反常的变形（即产生高准位向上的Overshoot，与低准位向下的Undershoot，以及二者后续的Ringing）。此等高频杂讯严峻时还会引发误动作，并且其时脉速度愈快时杂讯愈多也愈简单犯错。
