在射频电路设计领域，阻抗匹配是一个永恒的话题。之所以不断探讨这个问题，根本原因在于射频功率十分 “昂贵”，我们不希望有丝毫的浪费。进行阻抗匹配的终目标是实现的功率传输和的功率反射。

阻抗失配的影响

当射频电路的源阻抗 Zs 和负载阻抗 ZL 不匹配时，传输线上会因阻抗失配产生反射波，进而引发一系列问题。首先，反射波和入射波叠加会形成驻波，这会影响传输功率。其次，反射波会引起信号相位畸变，降低传输信号的质量。此外，高频反射可能导致功率放大器、LNA（低噪声放大器）等器件因过载而损坏。

为了准确表征阻抗匹配程度，射频领域的前辈们发明了一系列参数，常见的有电压驻波比（VSWR）、反射系数（Γ）、回波损耗（RL）和失配损耗等。

电压驻波比（VSWR）

电压驻波比是衡量阻抗匹配程度的常用参量，它定义为传输线上电压值与电压值之比，用于评估 RF 功率从电源通过传输线传输到负载的效率。

当反射波和入射波叠加时，会形成驻波。驻波的波腹（电压值）和波谷（电压值）位置固定，幅度随时间变化。电压驻波比就是驻波上波腹和波谷的比值：

当没有反射波时，VSWR = 1，表示理想匹配；当发生全反射时，VSWR = +∞，形成纯驻波。虽然纯驻波看似无用，但微波中的谐振器正是利用了纯驻波的原理。在实际工程设计中，一般要求 VSWR < 1.5，对于一些连接器或大功率设备，甚至要求 VSWR < 1.1 或更低。

反射系数（Γ）

反射系数相对更容易理解，它是反射波和入射波的比值。

该公式简洁地给出了反射系数 Γ 的定义及其与阻抗的关系。当负载阻抗 ZL 等于源阻抗 Zs 时，反射系数为零，没有反射；当负载阻抗 ZL 为无穷大（开路）时，反射系数等于 1，发生全反射；当负载阻抗 ZL 等于 0（短路）时，反射系数等于 -1，同样是全反射。当负载阻抗 ZL 大于源阻抗 Zs 时，反射系数为正值，意味着信号反射为同相位，反射电压与入射电压同相；当负载阻抗 ZL 小于源阻抗 Zs 时，反射系数为负值，表明信号反射为反相位，反射电压与入射电压反相。

实际上，VSWR 和反射系数有明确的数学关系：

由于反射系数更为简单明了，许多年轻工程师更喜欢使用这个参数。直接对反射系数取对数就得到了回波损耗（RL）：

这里取 20log10 是因为反射系数实际上是电压反射系数。在取对数时，电压、电流取 20log10，而功率取 10log10。回波损耗 RL 是一个非常实用的参量，例如已知入射信号为 40dBm，回波损耗 RL 为 15dB，那么反射波就是 40dBm - 15dB = 25dBm。

失配损耗（ML）

失配损耗（Mismatch Loss，简称 ML）是射频电路中由于阻抗不匹配导致的功率损失，具体表现为信号在传输过程中因反射而未能完全传递到负载的功率损耗。它是衡量阻抗匹配效果的重要指标，直接影响系统效率和信号完整性。

虽然失配损耗在实际应用中使用相对较少，但在一些材料中会有所涉及。