1 1 Đồ thị Smith trở kháng Đồ thị Smith trở kháng... Tất cả các trở kháng trên đồ thị Smith đều là trở kháng chuẩn hóa theo trở kháng đặc tính R0.. Đồ thị Smith nằm trong phạm vi vòn
Trang 1Đồ thị Smith trở kháng
2
Γ
1 1
vòng tròn đẳng r
vòng tròn đẳng x
Trang 21 1
Đồ thị Smith trở kháng
Đồ thị Smith trở kháng
Trang 3SWR: thang đo hệ số sóng đứng
dBS: hệ số sóng đứng tính theo dB
Suy hao trả về nguồn (RTN LOSS
-Return Loss):
Hệ số phản xạ công suất (RFL COEFF, P):
RFL COEFF, E or I: thang đo module
hệ số phản xạ điện áp |v| hay dòng điện |i|
Trang 4 Tất cả các trở kháng trên đồ thị Smith đều là trở kháng chuẩn hóa
theo trở kháng đặc tính R0
Đồ thị Smith nằm trong phạm vi vòng tròn đơn vị
Các đường đẳng r là họ các vòng tròn tương ứng với một giá trị r duy
nhất, giá trị r của mỗi vòng tròn được ghi dọc theo trục hoành của đồ
thị Smith (giá trị r từ 0 +) và được ghi là Resistance Component
R/R0)
Đồ thị Smith trở kháng
Các đường đẳng x là họ các vòng tròn tương ứng với một giá trị x duy
nhất, và chỉ được vẽ phần nằm trong vòng tròn đơn vị, giá trị x được
ghi dọc theo vòng tròn đơn vị Có hai nhóm đường tròn đẳng x
Với x>0 (cảm kháng): nằm phía trên trục hoành của đồ thị Smith, giá trị của
x từ 0 + và được ghi là Inductive Reactance Component jX/R0
Với x<0 (dung kháng): nằm phía dưới trục hoành đồ thị Smith, giá trị của x
từ 0 - và được ghi là Capacitve Reactance Component -jX/R0
Đồ thị Smith trở kháng
Trang 5trở kháng z=r+jx
Tâm của đồ thị Smith (r=1; x=0) tương ứng với z=1, đây là điểm
tương trưng cho điện trở chuẩn hóa R0 và = 0 (phối hợp trở
kháng đúng)
Điểm tận cùng bên trái của trục hoành (r=0; x=0) tương ứng với
z=0 tượng trưng cho một ngắn mạch và = -1
Điểm tận cùng bên phải của trục hoành (r=) tương ứng với z=
tượng trưng cho một hở mạch và = +1
10
Trên vòng tròn chu vi, có thang chia độ từ -1800đến 1800tương ứng
với góc quay của khi di chuyển dọc theo đường truyền sóng một
khoảng2
Trên vòng tròn chu vi ngoài còn có 2 vòng thang chia độ từ 0;
0,01;….;0,49
Một vòng theo chiều kim đồng hồ từ 0 đến 0,49: góc quay của
hệ số phản xạ từ tải về nguồn (Wavelengths toward generator),
từ 0 đến 0,5 lần (tương ứng -180o đến 180o)
của hệ số phản xạ từ nguồn về tải (Wavelengths toward load)
biến thiên từ 0 đến 0,5 lần (tương ứng -180ođến 180o)
Đồ thị Smith trở kháng
Trang 6Biến đổi trở kháng trên đường truyền
B1 Chuẩn hóa trở kháng ZLvới trở kháng đặc tính đường truyền Z0thành zL
B2 Xác định vị trí zLtrên đồ thị Smith
B3 Xác định biên độ và pha của(l) trên đồ thị Smith
B4 Quay(l) một góc 2d để nhận được (d)
B5 Ghi nhận trở kháng z(x) tại vị trí d
B6 Đổi z(x) thành Z(x)
Một tải ZL = 30 + j60 được nối vào đường truyền không tổn hao 50 có
chiều dài 2cm, tần số 2GHz
Sử dụng đồ thị Smith tìm trở kháng ngõ vào Zin, giả sử rằng vận tốc pha bằng
50% vận tốc ánh sáng
Trở kháng tải chuẩn hóa
50
L
j
Xác định vị trí của zLlà giao điểm của vòng tròn đẳng r=0,6 và vòng tròn
đẳng x=1,2
= / vp= 83,776 d = 1,676 (960)
Quay một góc 2d = 1920 zin= 0,3 – j0,5
Trang 7120, 44o
r =0,6
r =0,3
x=-0,5
Γ(l) =0,6325
0,6325
14
Tải:
a. ZL= 75 + j25
b. ZL= 10 - j5
được nối vào đường truyền không tổn hao 50
Sử dụng đồ thị Smith tìm hệ số phản xạ tại tải, SWR, RL
Giải
50
L
j
1
L L
z
j z
11,1
in
L r
P
RL =10.log = -20log Γ
1,77
r r
l SWR
l
50
L
j
1
L L
z
j z
3,5 L
Trang 8z =0,2-j0,1
z =1,5+j0,5
S =1,7
RL =11
S=r max =5
S =5
RL=3,5
1/S=r min =0,2
S=r max =1,7
min
d
1/S=r min
Cho đường truyền hở mạch không tổn hao 50 , tần số hoạt động 3Ghz, vận tốc
pha bằng 77% vận tốc ánh sáng
Sử dụng đồ thị Smith tìm chiều dài cần thiết của đường truyền để tạo ra
(a) Một tụ điện 2pF (b) Một cuộn cảm 5,3nH
o
o
d= cotg
-jZ
o
X 1
d= cotg
Z
Trang 91
d = 0,172λ
0,42
0,25
Hở mạch
x C =0,53
18
Cho đường truyền ngắn mạch không tổn hao 50 , tần số hoạt động 3Ghz, vận
tốc pha bằng 77% vận tốc ánh sáng
Sử dụng đồ thị Smith tìm chiều dài cần thiết của đường truyền để tạo ra
(a) Một tụ điện 2pF (b) Một cuộn cảm 5,3nH
o
o
d= tg
jZ
o
X 1
d= tg
Z
o
X 1
d= tg
Z
Trang 102
d = 0,422λ
Ngắn
mạch
x C =0,53
2
d = 0,176λ