1. Trang Chủ
  2. Kĩ thuật Viễn thông
  3. Bài giảng Kỹ thuật siêu cao tần: Chương 1 - Phan Hồng Phương

Bài giảng Kỹ thuật siêu cao tần: Chương 1 - Phan Hồng Phương

Chương 1 - Lý thuyết đường dây truyền sóng. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Khái niệm, phương trình truyền sóng, các thông số thứ cấp, hiện tượng phản xạ sóng, hiện tượng sóng đứng, trở kháng đường dây. Mời các bạn cùng tham khảo! BOÄ MOÂN VIEÃN THOÂNG KHOA ÑIEÄN –ÑIEÄN TÖÛ ------------------------------------------------------------------------------------- KYÕ THUAÄT SIEÂU CAO TAÀN CHÖÔNG 1 LYÙ THUYEÁT om ÑÖÔØNG DAÂY TRUYEÀN SOÙNG .c ng co Phan Hong Phuong 1 an th

Thể loại Tài liệu miễn phí Kĩ thuật Viễn thông

Số trang 10

Ngày tạo 10/6/2021 1:43:00 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.25 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Kỹ thuật siêu cao tần: Chương 1 - Phan H... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BOÄ MOÂN VIEÃN THOÂNG KHOA ÑIEÄN –ÑIEÄN TÖÛ ------------------------------------------------------------------------------------- KYÕ THUAÄT SIEÂU CAO TAÀN CHÖÔNG 1 LYÙ THUYEÁT om ÑÖÔØNG DAÂY TRUYEÀN SOÙNG .c ng co Phan Hong Phuong 1 an th ng NOÄI DUNG o ------------------------------------------------------------------------------------- du 1. KHAÙI NIEÄM u cu 2. PHÖÔNG TRÌNH TRUYEÀN SOÙNG 3. CAÙC THOÂNG SOÁ THÖÙ CAÁP 4. HIEÄN TÖÔÏNG PHAÛN XAÏ SOÙNG 5. HIEÄN TÖÔÏNG SOÙNG ÑÖÙNG 6. TRÔÛ KHAÙNG ÑÖÔØNG DAÂY Phan Hong Phuong 2 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  2. 1. KHAÙI NIEÄM ------------------------------------------------------------------------------------- Taàn soá thaáp Taàn soá cao om .c Z = R + jωL ng Trôû veà co Phan Hong Phuong 3 an th o ng du Phaân tích maïng sieâu cao taàn u Kích thöôùc cu maïch ~ λ Lyù thuyeát Lyù thuyeát ÑDTS Lyù thuyeát maïch 1-D Wave Theory tröôøng Môû roäng PT Maxwell trong lyù thuyeát maïch tröôøng hôïp ñaëc bieät Phan Hong Phuong 4 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  3. 1. KHAÙI NIEÄM (tieáp theo) ------------------------------------------------------------------------------------- ™ Tín hieäu phaân boá theo thôøi gian vaø khoâng gian taïo ra söï treã pha khi truyeàn töø nguoàn ñeán taûi; ™ Khi tín hieäu coù taàn soá thaáp (böôùc soùng lôùn hôn nhieàu so vôùi chieàu daøi ñöôøng daây λ >> l ) coù theå boû qua söï phaân boá theo khoâng gian, ñöôøng daây nhö om ñoaïn noái taét; ™ Khi λ ≈ l ta caàn tính ñeán söï treã pha; .c ÔÛ vuøng taàn soá sieâu cao λ
  4. 2. PHÖÔNG TRÌNH TRUYEÀN SOÙNG ------------------------------------------------------------------------------------- Nguoà n i( x, t ) i( x+Δx, t ) Taûi R ⋅ Δx L ⋅ Δx Z0 v (x , t ) v( x+Δx, t) ZL G ⋅ Δx C ⋅ Δx 0 x x+Δx l x x+Δ x R [Ω/m] - dieãn taû söï toån hao kim loaïi taïo om thaønh daây daãn G [S/m] - dieã n taû söï roø ræ giöõa 2 daây daã n , .c töù c ñoä daãn ñieä n cuû a lôùp ñieä n moâi L [H/m] - dieãn taû ñieän caûm giöõa 2 daây daãn do tröôøn g töø xung quanh chuùng ng C [F/m] - dieã n taû ñieä n dung giöõ a 2 daâ y daã n Trôû veà co Phan Hong Phuong 7 an th ng Nghieäm cuûa phöông trình truyeàn soùng o V(x) = V+ e − γx + V-e γx 1 I(x) = [ V+ e − γx − V-e γx ] du I(x) = I + e − γx + I-e γx Z0 R + jωL : Trôû khaùng ñaëc tính u Z0 = G + jω C cu 2π ω V − V− λ= vp = = λf Z0 = + = β β I+ I− Ñöôøng daây khoâng toån hao γ = α + jβ = jω LC L Z0 = β = ω LC C V(z) = V+ e − jβx + V-e − jβx 2π 2π V V α=0 λ= = I(z) = + e − jβx − − e − jβx β ω LC Z0 Z0 ω 1 vp = = Trôû veà Phan Hong Phuong β LC 8 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  5. 3. CAÙC THOÂNG SOÁ THÖÙ CAÁP ------------------------------------------------------------------------------------- 1. Heä soá truyeàn soùng (propagation constant): γ (ω) = ( R + jωL)(G + jωC) = α + jβ α (ω) - heä soá suy hao [Neper/m], β(ω) - heä soá pha [rad/m] 2. Trôû khaùng ñaëc tính (characteristic impedance): om R + jωL Z0 = [Ω] G + jωC ω .c 3. Vaän toác truyeàn soùng (phase velocity): v ϕ = [m/s] β ng 1 4. Haèng soá thôøi gian (time constant): τ = [s/m] v ϕ Phan Hong Phuong co 9 Trôû veà Minh hoïa an th ng 4. HIEÄN TÖÔÏNG PHAÛN XAÏ SOÙNG o ------------------------------------------------------------------------------------- du Nguoàn V−e γx V+ e − γx Taûi u Z0 ZL cu Γ( x ) Γ(l ) 0 x l V− e γx V− 2 γx Heä soá phaûn xaï ñieän aùp: Γv ( x ) = = e V+ e − γx V+ γx Heä soá phaûn xaï doøng ñieän: Γ ( x ) = I − e = −Γ ( x) i v I + e − γx Trôû veà Phan Hong Phuong Minh hoï 10a 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  6. 4. HIEÄN TÖÔÏNG PHAÛN XAÏ SOÙNG (tieáp theo) --------------------------------------------------------------- V− 2 γl Taïi taûi x=l ; Γ(l ) = ΓL = e V+ Z L − Z 0 Y0 − YL ΓL = = ; Γ( x ) = ΓL e − 2 γd Z L + Z 0 Y0 + YL om ™Ñöôøng daây khoâng toån hao hoaëc toån hao thaáp: ZL − R0 .c Z0 ≡ R 0 ⇒ ΓL = ZL + R 0 ZL = R0 ⇒ ΓL = 0 ng ⇒ Phoái hôïp trôû khaùng giöõa taûi vaø ñöôøng daây; co Phan Hong Phuong 11 Trôû veà Minh hoïa an th ng 5. HIEÄN TÖÔÏNG SOÙNG ÑÖÙNG o ------------------------------------------------------------------------------------- du Bieân ñoä soùng Soùng tôùi e −αx u cu Soùng phaûn xaï e αx 0 l x Vmax 1+ | Γ | VSWR = = Vmin 1− | Γ | Khoaûng caùch giöõa 2 buïng soùng gaàn nhaát laø λ/2; Khoaûng caùch giöõa 2 nuùt soùng gaàn nhaát laø λ/2; Khoaûng caùch giöõa buïng soùng vaø nuùt soùng gaàn nhaát laø λ/4; Phan Hong Phuong 12 Trôû veà Moâ taû Minh hoïa 6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  7. 6. TRÔÛ KHAÙNG ÑÖÔØNG DAÂY (1) ------------------------------------------------------------------------------------- Nguoàn Z0 , γ Taûi Z0 ZL V( x) Z( x) = I( x ) Ζ( x) 0 x l Z L + Z 0 th( γd ) om Z( x ) = Z 0 Z 0 + Z L th( γd ) Ñöôøng daây khoâng toån hao: .c Z L + jR 0 tg(β d ) Z( x) = R 0 ng R 0 + jZ L tg(β d ) co Trôû veà Phan Hong Phuong Minh hoï 13a an th ng 6. TRÔÛ KHAÙNG ÑÖÔØNG DAÂY (2) o ------------------------------------------------------------------------------------- du ™ Phoái hôïp trôû khaùng: ZL= R0, Γ(x)=0 Minh hoïa Z( x ) = R 0 ∀x u cu ™ Taûi noái taét Z L = 0 βd = 2π βd = 3π / 2 βd = π βd= π/2 X(x) |Γ| = 1 u i d λ 3λ 4 λ2 λ4 Z( x ) = jR 0 tg (β d ) = jX (d ) Trôû veà Phan Hong Phuong 14 7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  8. 6. TRÔÛ KHAÙNG ÑÖÔØNG DAÂY (3) ------------------------------------------------------------------------------------- ™ Taûi hôû maïch Z L = ∞ Z( x ) = − jR 0 ctg(β x ) |Γ| = 1 βd = 2π βd = 3π / 2 βd = π βd= π /2 X(x) ™ Taûi thuaàn khaùng u i d Z L = jX L λ 3λ 4 λ2 λ4 om ⎛ X + R 0 tg(β d ) ⎞ Z( x ) = j⎜⎜ R 0 L ⎟ R 0 + X L tg(β d ) ⎟⎠ .c ⎝ |Γ| = 1 ng Trôû veà co Phan Hong Phuong 15 an th o ng du u cu Trôû veà Phan Hong Phuong 16 8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  9. BAØI TAÄP VÍ DỤ (1) ------------------------------------------------------------------------------------- 1. Tính trôû khaùng vaøo vaø heä soá phaûn xaï Zin, Γin ôû ñaàu vaøo ñöôøng daây truyeàn soùng treân hình veõ. Giaû söû caùc ñoaïn daây truyeàn soùng ñeàu khoâng toån hao. Taàn soá tín hieäu laø 1 GHz. λ 1.5 R 0 = R 01 = R 02 = 50Ω R 02 1.59nH om R0 R0 1.59nH .c 0.2λ R 01 Zin , Γin 1.59nH 0.5 λ ng 2.2λ Trôû veà co Phan Hong Phuong 17 an th ng BAØI TAÄP VÍ DỤ (2) -------------------------------------------------------------------------------- o ----- du 2.Giaû söû caùc ñöôøng daây truyeàn soùng treân hình 1 ñeàu coù ñieän trôû ñaëc tính laø 50Ω. Tính trôû khaùng ZL. u cu Trôû veà Phan Hong Phuong 18 9 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  10. BAØI TAÄP VÍ DỤ (3) -------------------------------------------------------------------------------- ----- 3. Giaû söû caùc ñöôøng daây truyeàn soùng treân hình 1 ñeàu coù ñieän trôû ñaëc tính laø 50Ω. Tính trôû khaùng ZL. om .c ng Trôû veà co Phan Hong Phuong 19 an th ng BAØI TAÄP o ------------------------------------------------------------------------------------- du 3. Söû duïng ñoà thò Smith thieát keá maïch phoái hôïp trôû khaùng treân hình 1 duøng single-stub coù ñieän trôû ñaëc u tính laø 50Ω, ñaàu cuoái stub hôû maïch. Taàn soá hoaït ñoäng cu cuûa maïch laø 1 GHz. Cho R L = 75Ω, CL =. 8pF 50Ω Maïch PHTK 50Ω RL CL 0.1λ Trôû veà Phan Hong Phuong 20 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học