阻抗匹配（impedance matching） 主要用于傳輸線上，以此來(lái)達(dá)到所有高頻的微波信號(hào)均能傳遞至負(fù)載點(diǎn)的目的，而且?guī)缀醪粫?huì)有信號(hào)反射回來(lái)源點(diǎn)，從而提升能源效益。信號(hào)源內(nèi)阻與所接傳輸線的特性阻抗大小相等且相位相同，或傳輸線的特性阻抗與所接負(fù)載阻抗的大小相等且相位相同，分別稱為傳輸線的輸入端或輸出端處于阻抗匹配狀態(tài)，簡(jiǎn)稱為阻抗匹配。

以前調(diào)試天線匹配參數(shù)，由于沒(méi)有儀器，所有數(shù)據(jù)都是經(jīng)過(guò)計(jì)算出來(lái)的，所以天線的參數(shù)可能始終不是最佳的，現(xiàn)在有了頻譜分析儀，所有工作都變的簡(jiǎn)單了，下面介紹利用頻譜分析儀結(jié)合史密斯圓圖工具來(lái)調(diào)試天線，使天線性能盡量達(dá)到最佳。

1、首先介紹下整套讀卡系統(tǒng)：分為讀頭與天線，這兩個(gè)是長(zhǎng)距離匹配的。讀頭已經(jīng)調(diào)試好了，使用的是PN512射頻芯片。對(duì)外的射頻座子采用的是SMA頭的座子，已經(jīng)達(dá)到了50歐姆的阻抗，中間采用50歐姆的同軸電纜相連，所以我們需要做的就是把天線的輸入阻抗調(diào)試到50歐姆，而下面的步驟也是為了這個(gè)目標(biāo)。

2、知道了需要匹配50歐姆阻抗后，現(xiàn)在來(lái)了解下天線的頻率，這里的應(yīng)用一般都是TypeA類的卡片，載波頻率為13.56Mhz。也就是說(shuō)，在13.56Mhz下，讀頭與天線間的整個(gè)通路阻抗需要為50歐姆。下面是天線的原理圖：其中C1、C2、C3、C4均為固定值的電容，C6、C5為可調(diào)電容。電容材料一般為COG或NPO的，為了減少溫飄，R1為串聯(lián)電阻。匹配的主要目標(biāo)就是更改這個(gè)幾個(gè)值來(lái)達(dá)到：在13.56M下，從SMA端看天線阻抗為50歐姆。

3、接下來(lái)正式開(kāi)始介紹調(diào)試步驟，首先需要測(cè)試裸天線的參數(shù)：C3、C4、C5均不接，C1、C2、C6均短路連接，R1短路連接。利用頻譜分析儀測(cè)試出在1Mhz下的裸天線的參數(shù)：La = 1050nH。13.56Mhz下的天線串聯(lián)電阻Ra = 1.63歐姆。

4、計(jì)算品質(zhì)因素，對(duì)于讀卡器的應(yīng)用，一般品質(zhì)因素范圍在35左右，具體原因沒(méi)研究過(guò)。品質(zhì)因素理解為電感分到的功率，品質(zhì)因素越大，電流越大。具體計(jì)算公式為Q = wL/R，為了達(dá)到Q=35左右的值，所以需要增加天線的串聯(lián)電阻來(lái)得到符合的Q值，L值和原始串聯(lián)電阻已經(jīng)在第三步中測(cè)量出來(lái)了，La=1050nH,Ra = 1.63歐姆，所以我這里取再增加1.5歐姆的附加電阻，來(lái)使得Q值為28.5左右。

5、取R1=1.5歐姆，其余電容還是按照3的步驟不變，焊接完R1后，接著利用頻譜分析儀測(cè)量13.56Mhz下的天線的實(shí)部與虛部。測(cè)得此時(shí)天線實(shí)部為3.17。虛部為105.56。我們的目標(biāo)是使得虛部為0，實(shí)部為50。

6、接著我們使用史密斯圓圖工具來(lái)達(dá)到我們的目標(biāo)。首先輸入原始點(diǎn) Z = 3.170+105.560j，可以看到TP1點(diǎn)在圓圖的上方，也就是呈現(xiàn)感性。我們先調(diào)試并聯(lián)電容(串聯(lián)電容在高頻下對(duì)實(shí)部基本沒(méi)有影響)使得實(shí)部的值為50，取電容值的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，使實(shí)部達(dá)到50的電容有兩組，一組在圓圖的上方，一組在圓圖的下方，而且是對(duì)稱的，我們選擇圓圖的上方這一組，因?yàn)楹竺嬲{(diào)虛部時(shí)加是容性的電容，如果取下方的這一組，那么后面虛部將調(diào)不到0?？梢钥吹轿覀?nèi)〉牟⒙?lián)電容值為83.3pf，當(dāng)然這個(gè)值的電容是不存在的，所以就需要挑選合適的C3、C4、C5。為了滿足上下范圍可調(diào)，所以取C3=68pf、C4=5.6pf、C5=可調(diào)20pf。

7、按照第6部取得的值焊接上C3、C4、C5，并且利用陶瓷螺絲刀調(diào)整C5使得實(shí)際天線的實(shí)部達(dá)到50。接著繼續(xù)看串聯(lián)電容，還是利用史密斯圓圖工具，得出串聯(lián)的電容值為28.2pf。同樣，為了滿足上下范圍可調(diào)，所以取C1=5.6pf、C2=20pf、C6=可調(diào)10pf。

8、同樣焊接上C1、C2、C6，然后利用陶瓷螺絲到調(diào)整C6，觀察頻譜儀使得天線虛部為0，這樣50歐姆的天線就制作完成了。然后測(cè)試，那這個(gè)天線接收讀頭，實(shí)際測(cè)試距離可達(dá)8cm。注意：天線距離與天線半徑密切相關(guān)。