50欧姆 耗能

secondlife110

50欧姆 耗能 [复制链接]

高频功率源的内阻为50欧姆，下面我有个疑问：
内阻耗能用公式表示如下：Pr=[U/(R+r)]^2*r,那么随着负载变大，内阻的功率应该变小，负载无穷大时，内阻功率最小，
可是实际中，负载变到无穷大，反射功率最大，内阻功率变大，这是怎么回事，是不是不能用这个公式来计算？

[ 本帖最后由 secondlife110 于 2012-10-6 11:10 编辑 ]

chunyang

公式没问题，问题在于怎么用。高频系统不同于直流系统，高频电流在条件不满足时无法流经负载，自然不能简单套用公式。天线阻抗不匹配时，PA输出电流会急剧降低，功率将损耗在PA输出级，PA输出仅仅在阻抗匹配时可以认为是电压源。

到处看看

这个50欧姆不是内阻？是特性阻抗！不能混为一谈！百度一下“特性阻抗”看看

secondlife110

低频用这个公式也是可以的，那么这个高频和低频直接的界限是什么，什么时候可以用这个公式，什么时候不可以用这个公式

dontium

不管高频低频还是直流，计算公式是一样的，就象沙发说的，就看你怎么用。
负载有反射时，加在内阻上的电压就不只是输出电压了，

chunyang

原帖由 secondlife110 于 2012-10-7 15:26 发表
低频用这个公式也是可以的，那么这个高频和低频直接的界限是什么，什么时候可以用这个公式，什么时候不可以用这个公式

公式始终有用，只是一定频率以上的分布参数以及传输特性不再是直流条件下的那么简单，这个频率没有特定的数值，只是看其影响是否对结果造成明显的误差，如误差明显就要校正，参数的数值就不能直接按直流条件去引用，因为这个时候参数已经发生了变化。

secondlife110

原帖由 chunyang 于 2012-10-7 18:37 发表


公式始终有用，只是一定频率以上的分布参数以及传输特性不再是直流条件下的那么简单，这个频率没有特定的数值，只是看其影响是否对结果造成明显的误差，如误差明显就要校正，参数的数值就不能直接按直流条件去引 ...

对于一个没有传输线的射频功率放大器系统，让其开路，请问，它内阻上的功率为0，还是不为0。这时候应该可以用这个公式吧

chunyang

开路时，PA的工作状态发生改变，参数已变化，注意理想电路是不存在的。

secondlife110

开路时，什么参数发生了改变？内阻是不变的，为50欧姆，开路时，按说是没有电流输出的，那么内阻就不耗能，可是书上说，有反射功率，即内阻耗能，我就不明白了，对于一个无传输线的功率放大器系统，开路时，内阻怎么耗能的。。。

chunyang

谁说内阻不变了？对于高频电路，负载去掉后，电路形式都不再是原来的了，你理解的只有对于理想电路才成立，问题是理想电路不存在。

secondlife110

是不是频率越高，越要考虑能量的反射？我看几百khz的开关电源都不需要考虑。为什么？

[ 本帖最后由 secondlife110 于 2012-10-9 09:42 编辑 ]

secondlife110

是不是频率越高，越要考虑能量的反射？我看几百khz的开关电源都不需要考虑。为什么？

dontium

频率越高，传输线就越“长”，引起反射的因素就越多，所以就必须考虑

chunyang

频率越高确实容易发生信号反射，但有影响的不仅仅是这个原因。

secondlife110

信号反射不仅仅存在于高频，低频甚至直流都可以用信号反射来理解。

低频如开关电压源，可以做到内阻接近于0，无论阻抗是否匹配，是否功率反射，内阻消耗能量都是很小的
而高频功率源，内阻往往为50欧姆，无论是否阻抗匹配，它的内阻耗能是很多的。
也就是说，50欧姆的高频功率源能量转换效率并不高；而开关电源可以让能量转换效率变的很高。但这种高频功率源可以让高频能量成功传输。

不知道我这么理解，行不行。。。

[ 本帖最后由 secondlife110 于 2012-10-10 11:32 编辑 ]

chunyang

楼上的理解是不对的。
功率的最大耦合本来就是内阻＝负载阻抗，电压源/电源是不讲究最大功率耦合的，PA（功率放大器）才有这个讲究，高频时影响电路的因素很多，比如最明显的是元件（包括PCB和导线）的分布参数，用白话说就是电阻不是电阻、电容不是电容、电感不是电感、导线不是导线，那到底是什么很复杂而且不是常量。要正确的理解这些非几句话或是朝夕之功，感兴趣的话可以去自学一下大学教材《电磁场》，难度是不小的，所以高频电路设计的门槛较高，而且需要坚实的模拟电路基础。

secondlife110

原帖由 chunyang 于 2012-10-10 12:09 发表
楼上的理解是不对的。
功率的最大耦合本来就是内阻＝负载阻抗，电压源/电源是不讲究最大功率耦合的，PA（功率放大器）才有这个讲究，高频时影响电路的因素很多，比如最明显的是元件（包括PCB和导线）的分布参数，用 ...

一般频率达到多少时，开始“讲究最大功率耦合”？如果2M的功放，传输线很短时，按说是不需要考虑分布参数的，对一些元件也没有什么影响，是不是就不需要考虑最大功率耦合了？

[ 本帖最后由 secondlife110 于 2012-10-10 16:49 编辑 ]

chunyang

讲究最大功率耦合和频率没有关系，所有的功率放大器包括音频功放都有这个讲究。分布参数才是跟频率相关的，具体由元件的材料、结构和制造工艺决定，不好说绝对的频率门槛，现代元件可能在数十至上百MHz以上才会有明显影响，但设计或选材不当可能更低的频率就会有明显影响。传输线不属于分布参数，这个跟频率和传导体的尺寸有关。
从楼主的问题描述看，楼主还没有理解基本的高频电子电路原理，建议先看书，想彻底明白务必系统性的学习电磁场理论。

chuchuda

学习了，低频只是一种近似，高频就不行了