ROHM课堂 | 什么是阻抗匹配？功率传输和防止信号反射的理由及原理

Release time：2026-06-11
author：AMEYA360
source：ROHM
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　　阻抗匹配是使电路间的信号和功率实现高效传输的基本技术。从直流的最大功率传输到交流的反射和匹配，如果阻抗不匹配，就会导致天线无法充分发射电波、数字信号紊乱以及音频设备音质下降等各种问题。阻抗匹配对于RF电路(高频电路)、高速数字电路和音频设备等各类电子设备的稳定运行至关重要。本文将运用计算方法，并结合身边的实例，通俗易懂地介绍阻抗匹配的目的及其意义、基本原理和实际应用案例。

　　阻抗匹配的定义和概述

　　阻抗匹配的核心在于电路之间的匹配。通过调整信号源和负载的特性，可以提升功率传输效率，减少信号反射。就像水龙头和水管的尺寸需要匹配一样，在电路中也需要匹配“尺寸”。

ROHM课堂 | 什么是阻抗匹配？功率传输和防止信号反射的理由及原理

　　什么是阻抗匹配?

　　阻抗匹配是一种将信号源和负载的阻抗进行适当调整的技术。在电路中，当不同阻抗的器件相互连接时，会导致部分功率被反射回来，或无法实现高效传输。

　　例如，将75Ω的器件直接连接到50Ω的同轴电缆上时，由于阻抗不同，部分信号会发生反射，从而无法发挥其应有的性能。解决这一问题的正是匹配技术，它能够实现更优的功率传输和信号质量。

　　阻抗不匹配引发的问题

　　阻抗不匹配会降低电路性能，导致功率被白白消耗、信号失真、设备故障。这些问题都可能由阻抗不匹配所引起。手机电池耗电快、音频音质下降等都是生活中常见的例子。

　　功率损耗与传输效率下降

　　阻抗不匹配会增加功率损耗，导致传输效率下降。在完全不匹配的情况下，甚至可能出现功率完全无法传输的情况。因为发送出去的大部分功率要么在信号源内部以热量形式被消耗，要么因反射而返回。在RF放大器中，不匹配会导致发热增加，缩短器件寿命。

　　阻抗匹配的典型应用案例

　　阻抗匹配并非是什么特别的技术，它被广泛应用于智能手机通信、电脑处理速度和音乐播放质量等日常电子设备中。从无线通信的50Ω标准，到数字电路的端接处理以及音频的音质提升，让我们通过具体事例来理解其应用。

　　RF电路和天线(50Ω系统)

　　RF电路是处理高频信号的电路，由放大器、滤波器和混频器等器件组成。在这些RF电路中，50Ω已被确立为标准阻抗。这是作为提升同轴电缆损耗与功率处理能力两者之间平衡的结果而被选定的。通过将RF放大器的输入输出、天线和电缆全部统一为50Ω，可以提升整个系统的效率。

　　RF放大器的设计示例

　　在900MHz频段的RF放大器设计中，可按以下步骤进行：

　　1. 输入匹配：将来自天线的50Ω信号与放大器的输入阻抗匹配

　　2. 输出匹配：将放大器输出与50Ω负载匹配

　　3. 确保稳定性：进行阻抗调整以防止振荡

　　测量放大器的S参数(S11、S21、S12、S22)，并使用史密斯圆图来设计匹配电路。一般通过LC组合或微带线的短截线来实现。

ROHM课堂 | 什么是阻抗匹配？功率传输和防止信号反射的理由及原理


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ROHM面向车载48V系统开发出MOSFET新产品“AG16xFNxx系列”!
行业新闻

ROHM面向车载48V系统开发出MOSFET新产品“AG16xFNxx系列”!

　　中国上海，2026年5月28日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，面向车载应用中日益普及的48V电源系统，推出80V耐压MOSFET“AG16xFNxx系列”。　　新产品采用HPLF5060(4.9mm×6.0mm)和DFN3333(3.3mm×3.3mm)封装，与车载MOSFET中常见的TO-252(6.6mm×10.0mm)等封装相比，有望进一步实现小型化。另外，HPLF5060封装采用鸥翼型引脚*1，DFN3333封装的引脚采用可润湿侧翼(Wettable Flank)成型技术*2，均有助于提升电路板安装时的可靠性。同时，通过铜夹片键合*3技术提升散热性能，使得新产品能够支持大电流。该系列产品均符合AEC-Q101车规标准，满足车载产品严苛的可靠性要求。　　从2026年4月起，新产品AG160FNS4FRA(HPLF5060封装)和AG166FNH7FRA(DFN3333封装)已投入量产(样品价格：500日元/个，不含税)。另外，新产品已开始网售，通过电商平台均可购买。ROHM计划在近期进一步扩充这些封装的产品阵容。此外，公司也已着手开发TOLG(TO-Leaded with Gullwing)封装产品(9.9mm×11.7mm)，以进一步扩充大功率、高可靠性的80V耐压MOSFET产品群。　　<开发背景>在车载领域，以高端车型为主的汽车对电力的需求不断增长，48V系统作为替代以往12V系统的高效供电手段受到广泛关注，预计其在2030年前后将得到普及。为进一步降低损耗，要求相应的MOSFET为80V耐压产品，而非通常的100V耐压产品。为满足这一需求，ROHM新开发出80V耐压的MOSFET产品。该产品兼具小型化与高安装可靠性，能够满足不断发展的车载市场多样化需求。　　<应用示例>车载48V系统：主驱逆变器控制电路、电机、电动水泵 等　　<关于EcoMOS™品牌>EcoMOS™是ROHM开发的Si功率MOSFET品牌，非常适用于功率元器件领域对节能要求高的应用。　　EcoMOS™产品阵容丰富，已被广泛用于家用电器、工业设备和车载等领域。客户可根据应用需求，通过噪声性能和开关性能等各种参数从产品阵容中选择产品。　　“EcoMOS™”是ROHM Co.，Ltd.的商标或注册商标。　　<术语解说>*1) 鸥翼型引脚　　引脚从封装两侧向外伸出的封装形状。散热性优异，可提高安装可靠性。　　*2) 可润湿侧翼(Wettable Flank)成型技术　　一种在底部电极封装的引线框架侧面进行电镀加工的技术。利用该技术可提高安装可靠性。　　*3) 铜夹片键合　　替代传统上连接芯片和引线框架的引线键合方式，而采用Cu夹片(扁平金属桥)直接连接的一种技术。
2026-05-28 14:41 reading：433
罗姆课堂 | 阻抗测量：方式选择和精度提升要点
行业新闻

罗姆课堂 | 阻抗测量：方式选择和精度提升要点

　　在电路设计中，阻抗测量之所以非常重要，是因为它能够准确掌握交流信号下的复阻抗特性(Impedance: Z)。例如，在数GHz频段下，若天线阻抗发生偏移，将导致通信质量显著下降，并造成非预期的噪声和损耗。在实际应用场景中，虽然需要借助LCR测试仪、阻抗分析仪、VNA(矢量网络分析仪)等测量仪器进行准确测量，但若对测量和分析流程的理解不够充分，则难以发挥预期性能。本指南将从阻抗测量的方式选择和使用方法到精度提升方法，介绍高效率的阻抗测量。　　01 阻抗测量的原因和意义　　在电路性能未达设计预期时，准确识别元器件的实际特性对于锁定原因而言非常重要。仅依据规格书参数进行设计，会忽略频率特性和温度变化等因素导致的波动，从而引发非预期工作。这就要求通过阻抗测量来量化波动因素，从而提高设计精度。　　实测值与规格值存在差异的原因：寄生分量和频率特性　　产品规格书中列出的数值，通常是在1kHz和120Hz等标准测试条件下测得的值。若实际应用设备的工作频段、信号电平、直流偏置、温度及安装条件与其存在差异，实测结果将系统性偏离理想模型。要想预见差异并进行调整，需以理想元件的特性为出发点，了解现实中元器件的寄生分量和频率响应特性，下面以三种元件为例进行说明。　　影响测量结果的因素　　本节将重点关注元件固有的因素(电容和电感的频率、直流偏置、交流电平、温度)，并梳理导致测量结果变化的主要因素。有关因夹具和测量相关因素(校准、布线、周围环境)导致的误差，请参阅“测量步骤和测量环境”章节。　　02 阻抗测量的步骤和解读方法　　要想进行准确的元器件评估和电路性能预测，就需要掌握测量步骤和数据解读方法。如果测量值的判定标准模糊不清，就无法获得预期的性能。下面通过典型的电子元器件测量实例，详细介绍技术和数据的解读方法。　　自谐振的发现方法和解读　　在自谐振频率下，容抗与感抗相等，相位跨越0°。阻抗模值|Z|根据元件取极值：电容器为极小值，电感器为极大值。在实际应用中，通常通过频率扫描来确认|Z|的极值(极小值/极大值)与相位0°在同一频率处重合，并将该频率定义为“SRF”。电容器超过SRF后会呈现感性，而电感器超过SRF后则会呈现容性。　　测量前的校准步骤：开路、短路、负载补偿以及夹具管理　　通过矢量网络分析仪等进行单端口(1-port)校准时，需使用开路(Open)、短路(Short)、负载(Load)三种标准件，并将它们分别定义为理想元件叠加实际寄生分量后的模型。
2026-05-21 09:19 reading：467
ROHM推出适用于车载SoC的具有出色扩展性的电源解决方案丨通过PMIC与DrMOS的组合，实现更适合SoC的电源设计，并满足未来高性能化的需求~
行业新闻

ROHM推出适用于车载SoC的具有出色扩展性的电源解决方案丨通过PMIC与DrMOS的组合，实现更适合SoC的电源设计，并满足未来高性能化的需求~

　　中国上海，2026年5月19日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，推出PMIC*1“BD968xx-C系列”和DrMOS*2“BD96340MFF-C”相结合的新电源解决方案，该方案非常适用于ADAS(高级驾驶辅助系统)、DMS(驾驶员监控系统)和感测摄像头等车载应用的SoC*3。　　该解决方案可根据SoC的应用场景和性能要求，灵活组合Main Configurable PMIC*4、Sub PMIC和DrMOS，从而能够支持从低端到高端的各类SoC，并可根据其处理性能和功能实现具备扩展性的电源配置，有助于减少机型扩展时的工时，并提升电源效率。另外，构成该解决方案的产品均符合车规级可靠性标准AEC-Q100，可确保高可靠性。Main PMIC具备车载SoC应用所需的输出电压范围和灵活的电源时序控制功能，能够灵活应对不同SoC制造商、乃至同一SoC的不同代次和不同等级对电源的差异化要求。同时，还内置了电压、电流和温度监控及保护功能，确保车载应用所需的高可靠性和安全性。Main PMIC“BD96803Qxx-C”和“BD96811Fxx-C”是适用于低端SoC的、预期以单体形式使用的产 品 。 另 一 方 面 ， Main PMIC“BD96805Qxx-C” 和 Sub PMIC“BD96806Qxx-C” 通 过 与DrMOS“BD96340MFF-C”进行组合，能够应对SoC中更低电压和更大电流的需求，具备出色的扩展性。新产品已经开始量产。详细信息请联系ROHM销售代表或通过ROHM官网的“联系我们”垂询。　　<开发背景>近年来，随着ADAS的日益成熟、车载摄像头的功能提升以及ECU整合程度的不断提高，车载SoC正朝着高性能化的方向快速发展。与此同时，在ECU整合的背景下，汽车电子电气架构向域控架构*5的转型，正在推动以域控制器为核心的系统不断扩大应用。伴随着这一趋势，业界对以低电压、大电流驱动SoC的电源设计、精准的电源时序控制以及优异的可靠性提出了比以往更高的要求。另一方面，以往的电源设计需要针对每个SoC制造商、每一代产品的差异化要求进行个别应对，且在机型扩展时还需要重新设计电路，导致设计工时和验证负担增加，这是其一大课题。针对这些课题，ROHM基于“可配置(Configurable)”的设计理念，开发出了通过组合PMIC和DrMOS来灵活优化配置的电源解决方案，该方案不仅可以根据SoC的性能和应用进行高效的电源设计，还能够满足未来的性能提升需求。　　<应用示例>高功率SoC：ADAS、DMS、座舱集成系统等　　中等功率SoC：全景环视系统、泊车辅助系统等　　低功率SoC：感测摄像头、车身控制、各种传感器控制等　　<术语解说>*1) PMIC(电源管理IC)　　一种内含多个电源系统、并在一枚芯片上集成了电源管理和时序控制等功能的IC。与单独使用DC-DC转换器IC、LDO及分立元器件等构成的电路结构相比，可以显著节省空间并缩短开发周期，因此近年来，无论在车载设备还是消费电子设备领域，均已成为具有多个电源系统的应用中的常用器件。　　*2)DrMOS　　集成了MOSFET和栅极驱动器IC的模块。其结构很简单，不仅有助于缩短设计周期，还可减少安装面积并实现高效率的功率转换。另外，其内部配有栅极驱动器，MOSFET的驱动也稳定，可确保高可靠性。　　*3)SoC(System-on-a-Chip)　　将CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、存储器、接口等集成于一枚电路板上的集成电路。因其可以实现出色的处理能力和功率转换效率并能节省空间，而被广泛应用于车载设备、消费电子和工业设备领域。　　*4) Configurable PMIC　　输出电压和电源时序可根据应用进行设置，并且能够根据不同的SoC和系统规格灵活应对电源配置的电源管理IC。　　*5) 域架构(Domain Architecture)　　将安装在车辆上的多个ECU(Electronic Control Unit)按功能域进行集中管理的结构。　　在各个功能域中，统管多个ECU的上层控制单元称为“域控制器”。
2026-05-20 10:08 reading：518
ROHM PLECS Simulator上线！实现电力电子电路的快速验证
行业新闻

ROHM PLECS Simulator上线！实现电力电子电路的快速验证

　　中国上海，2026年4月23日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，在ROHM官网上发布了基于仿真软件PLECS® *开发的仿真工具“ROHM PLECS Simulator”，该工具可在Web上高速仿真ROHM功率器件的工作情况，非常适合电力电子电路的设计人员和系统设计人员使用。　　“ROHM PLECS Simulator”可以通过从官网的列表中选择电力电子电路的拓扑以及ROHM提供的各种功率器件，在数秒到数分钟内即可完成损耗和温升等参数的仿真。在电路设计的初期阶段，该工具可大幅减少理想器件选型所需的工时。ROHM官网上目前已发布20种拓扑，并且计划未来将进一步扩充SiC器件、IGBT和功率模块等产品的器件模型及拓扑。　　本仿真工具只需在ROHM官网上完成用户注册，即可免费使用。另外，在专题页面上，除了该仿真工具的访问入口外，还发布了用户使用时所需的资料(用户操作手册、电路工作说明应用指南)。　　在电路设计时，尤其是在电力电子电路中，通常会采用仿真来代替成本高又耗时长的硬件试制。ROHM于2020年发布了可一次性验证功率器件产品和IC产品的“ROHM Solution Simulator”，并致力于不断扩充拓扑和器件模型。通过ROHM提供的高精度SPICE模型，用户能够以高度的复现性确认接近实际设备的波形，这一点获得了广泛好评。另一方面，用户还希望在开发初期阶段，能够基于损耗和发热验证，在短时间内选出理想的功率器件。　　针对这一需求，ROHM推出了“ROHM PLECS Simulator”，专门用于损耗和热计算。用户可以利用PLECS®进行快速的初期探讨，运用“ROHM Solution Simulator”的优势进行详细且高精度的验证，并根据不同的开发阶段进行区分使用，进而实现从设计的损耗和发热验证到波形检查的一体化仿真。　　<术语解说>　　*) PLECS®　　为了在虚拟空间中对含有控制的复杂电气与电力系统进行建模和仿真而开发的电力电子电路及系统的仿真工具。擅长进行损耗等参数的高速计算，能够在开发的上游阶段快速验证整个系统的响应性能。　　PLECS® 是 Plexim,Inc.的注册商标。
2026-04-23 16:21 reading：729
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