Đang tải... (xem toàn văn)
Ứng dụng cơ bản của đồ thị Smith
1 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Được phát triển năm 1939 bởi Phillip Smith tại phòng Lab Bell + Cóthể phát triển một cách trực quan các vấn đề về đường dây truyề n sóng vàphối hợp trở kháng + Đơn giản trong việc tính toán, thiết kế một số bài toán thuộc lĩnh vực siêu cao tần + Đồ thị Smith xây dựng dựa trên mối quan hệ 1-1 giữa hệ số phản xạ vàtrở kháng đường dây chuẩn hoá z z z z z z zZZ Γ− Γ + =⇒ Γ− Γ + = 1 1 1 1 0 1 1 0 0 + − = + − =Γ z z z z z z z ZZ ZZ và Chúý: đồ thị Smith nằm trong vòng tròn đơn vị (vòng tròn bán kính bằng 1) 2 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Các đồ thị vòng tròn jxrz += Γ− Γ + = 1 1 ir j z z Γ+Γ= + − =Γ 1 1 vàTa có ( ) ( ) () 22 1 11 1 1 ir irir ir ir jj j j jxrz Γ+Γ− Γ + Γ − Γ + Γ + = Γ−Γ− Γ + Γ + =+=⇒ () () Γ+Γ− Γ = Γ+Γ− Γ−Γ− = ⇒ 22 22 22 1 2 1 1 ir i ir ir x r 3 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Các đồ thị vòng tròn jxrz += Γ− Γ + = 1 1 ir j z z Γ+Γ= + − =Γ 1 1 vàTa có ( ) ( ) () 22 1 11 1 1 ir irir ir ir jj j j jxrz Γ+Γ− Γ + Γ − Γ + Γ + = Γ−Γ− Γ + Γ + =+=⇒ () () Γ+Γ− Γ = Γ+Γ− Γ−Γ− = ⇒ 22 22 22 1 2 1 1 ir i ir ir x r 4 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đường đẳng r (r làhằng số) ( ) ( ) 2222 11 irir r Γ−Γ−=Γ+Γ− 2222 12 irirr rrrr Γ−Γ−=Γ+Γ+Γ− ( ) ( ) rrrr irr −=Γ++Γ−Γ+ 1121 22 () () + − =Γ+ + Γ −Γ r r r r i r r 1 1 1 2 22 () 22 2 2 1 1 11 1 1 + = + + + − =Γ+ + −Γ rr r r r r r ir 5 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đường đẳng r (r làhằng số) Γ r Γ i r = 1 r = 0 r →∞ + 0, 1 r r r+ 1 1 Tâm Bán kính 6 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đường đẳng x (x làhằng số) ( ) ( ) iirrir xxxxx Γ=Γ+Γ+Γ−=Γ+Γ− 221 2222 0 2 21 22 = Γ −Γ+Γ+Γ− x i irr () 22 2 11 1 = −Γ+−Γ xx ir 7 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đường đẳng x (x làhằng số) x 1 ,1 x 1 Tâm Bán kính Γ r Γ i r = 1 r = 0 r →∞ x = 0 -jx +jx r = 1 8 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đồ thị Smith Chúý: trở kháng trên đồ thị Smith làtrở kháng chuẩn hóa theo R 0 9 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith Biểu diễn trên đồ thị Smith Γ i Γ r 10 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith Thang đo chiều dài của dây theo bước sóng Hai thang đo 1 hướng về nguồn (clockwise) 1 hướng về tải (anticlock) tổng chiều dài vòng tròn là λ/2 [...]... Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith 1.2j Thuần trở nằm trên trục hoành 2 0.1 Thuần kháng theo đường đẳng x -0.8j 11 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith Điểm hở mạch inductive Điểm phối hợp trở kháng z =1 Điểm ngắn mạch capacitive 12 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith Hệ số phản xạ Γ... số phản xạ Γ ∠θ 13 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith Γ Hệ số sóng đứng VSWR 14 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith z=2+3j Dẫn nạp đường dây y=0.15-0.23j = 1/(2+3j) 15 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith SWR = VSWR = S dBS = 10log(S2) RTN LOSS = -20 logΓ REL... Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Phối hợp trở kháng bằng các phần tử thụ động 19 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Phối hợp trở kháng bằng 1 dây chêm song song 20 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Phối hợp trở kháng bằng 2 dây chêm song song 21 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Phối hợp trở kháng... = 2 − cos 2 1 − Γm Z l − Z 0 4 π −1 27 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Phối hợp trở kháng bằng đường dây chêm λ0/4 28 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Lý thuyết phản xạ bé 29 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Lý thuyết phản xạ bé Γ = Γ1 + T12T21Γ3e − j 2θ + T12T21Γ32 Γ2 e − j 4θ + L ∞ = Γ1 + T12T21Γ3e... Thị Smith (Smith Chart) + Một số ứng dụng của đồ thị Smith • Tính hệ số phản xạ • Tính hệ số sóng đứng • Tính trở kháng của mạch điện phức tạp bất kỳ • Tính trở kháng đường dây (tại tải, điểm bất kỳ) • Phối hợp trở kháng - Dùng các phần tử thụ động (R, L, C) - Dùng đường dây chêm ( dây λ/4, chêm nối tiếp, song song, một sợi hay nhiều sợi) 17 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) ... Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Phối hợp trở kháng bằng đường dây chêm λ0/4 Khi không hoạt động ở tần số tương ứng chiều dài λ0/4 => không PHTK ⇒ Γ= 1 4Z l Z 0 2 2 1 + tan (θ ) 1 + (Z l − Z 0 ) ( ) 1 2 Xét các tần số xung quanh tần số thiết kế Γ≈ Zl − Z0 2 Zl Z0 cos(θ ) 25 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Phối hợp trở kháng... Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Phối hợp trở kháng bằng đường dây chêm λ0/4 Khi không hoạt động ở tần số tương ứng chiều dài λ0/4 => không PHTK Z l + jZ1t Z in = Z1 Z1 + jZ l t where t = tan (βl ) ( ( Z in − Z 0 Z1 (Z l − Z 0 ) + jt Z12 − Z 0 Z l ⇒ Γ= = Z in + Z 0 Z1 (Z l + Z 0 ) + jt Z12 + Z 0 Z l ) ) Zl − Z0 = Z l + Z 0 + j 2t Z 0 Z l 23 Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) ... 2 + Z1 Z 2 + Z1 ∞ 1 ∑ x = 1− x n =0 n when x . Thị Smith (Smith Chart) + Đồ thị Smith Chúý: trở kháng trên đồ thị Smith làtrở kháng chuẩn hóa theo R 0 9 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) +. 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith Dẫn nạp đường dây z=2+3j y=0.15-0.23j = 1/(2+3j) 16 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) +. Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith Γ ∠θ Hệ số phản xạ 14 Telecommunications Program Telecommunications Program Phần 2: Đồ Thị Smith (Smith Chart) + Đọc đồ thị Smith Hệ số sóng đứng VSWR Γ 15 Telecommunications