4-07 Reflection（反射）：阻抗不连续为什么会让信号“反弹”

看懂不匹配处的入射、反射与能量继续进入负载，避免把反射当成全部弹回。

学习本课前，你需要知道

如果还不熟悉，可以先回看对应基础课。

前面已经会看单端与差分结构的阻抗。本课先回到一条简单连接：波到达末端，为什么不能总按原样被接收？

快速理解 · 波必须适应末端条件

Transmission Line（传输线）中的波带着一定的电压与电流关系，这就是上一课前已学的 Characteristic Impedance（特性阻抗）。末端负载也要求某种电压电流关系；两者可能一致，也可能不同。

Impedance Discontinuity（阻抗不连续）可以出现在结构变化处，也可以出现在连接到负载的末端。Reflection（反射）不是电子撞墙，而是原先单向波不能单独满足新的连接条件时，产生一个返回传播的波。

先固定一条50Ω线，只改变末端纯电阻负载。50Ω负载与线匹配；改成100Ω或25Ω后，关系不再相同。这里没有要求所有线路都用50Ω。

Incident Wave（入射波）向末端前进。Reflected Wave（反射波）在末端产生后往回走；在一般不匹配情况下，并不是全部能量都返回，负载仍会接收一部分。

波遇到末端时，电压和电流必须同时适应

传播进程（示意，无实际时间单位）

先看蓝色入射波沿线向末端传播。这里只比较理想50Ω线与纯电阻负载，图形为分量示意，不是实测波形。

点击负载条件查看相遇后的状态，再播放一次或拖动进程。蓝、橙波形分开画在上下两行，仅为了看清传播方向与电压极性；实际两者存在于同一条线路结构中。

为什么？深入理解 · 返回波如何帮助满足新的条件？

例如均匀50Ω结构中的一个向前波，其电压和电流不是两个可随意独立调整的数。到了100Ω负载，如果只保留这个向前波，就不能同时满足负载所要求的电压电流关系。

反射波与入射波共同决定末端总电压和总电流。返回传播方向不同，其电流方向关系也不同，这让合成后的电压与电流能够满足负载条件。它不是信号“想一想再掉头”，而是电磁连接必须满足的结果。

在本例纯电阻末端，高于线路特性阻抗时产生同向的电压反射，低于时产生反向的电压反射；匹配时理想反射为零。信号最终是否可靠，还取决于变化幅度、时序及接收要求，不是“一有差异就彻底失效”。

深入一点 · 怎样描述反射程度？

Reflection Coefficient（反射系数）可以为正、负或零。绝对值较大表示相对于入射波，反射电压波更大；正负表示极性关系。它不直接等于反射能量占比。

在本例中，负载相对50Ω偏离匹配状态越明显，反射通常越明显。对于复杂结构，不能只凭两个阻抗数值的绝对差猜结果；仍要看它们的比例、变化发生的位置和实际模型。

图中按理想均匀无损线接纯电阻负载的关系绘制第一次反射，时间与波幅只作归一化展示，没有输出实测电压，也不模拟回到源端后的再次反射。

以后做 Layout 有什么用 · 检查结构变化的位置

Layout（布局布线）时，即使整条网名相同，中途突然改变线宽，也可能改变传播结构。局部参考导体发生变化，同样需要重新检查；“导通”并不能证明阻抗始终连续。

先核对变化前后的层叠、几何和实际连接，避免没有依据的突变。连接器和过孔也可能改变局部条件，但本课不展开它们的模型；需要结合实际结构验证，而不是宣布每个转接必定失败。

50Ω线路接100Ω纯电阻负载，是否意味着信号能量全部被反射回来？不是，通常一部分返回，一部分进入负载是，只要两个阻抗不同，信号就全部返回

提示

不匹配不等于完全开路；观察橙色波出现时，负载仍接收能量。

下一课：怎样通过合适的端接，改善线路两端的条件？

来源与教学边界

【基础补充】本课解释与图示为原创。沿用教材传输线主题，使用纯电阻末端作为原创简化例子；不使用复杂接口或测量波形，不推导反射公式。

传输线、源端与负载反射的模型及边界。图示不按真实比例，不是可直接生产的电路或封装。