Empedans Eşleştirmesi Neden Gereklidir?

WWW.WHWIRELESS.COM

Tahmini okuma süresi: 15 dakika

Aradaki en büyük fark radyo frekansı (RF) ve donanım empedans uyumunda yatar ve empedans uyumunun sebebi elektromanyetik alanların iletimidir. Hepimizin bildiği gibi, elektromanyetik alan bir elektrik alanı ile bir manyetik alan arasındaki etkileşimdir. İletim ortamındaki kayıp, elektrik alanının elektronlar üzerindeki etkisinde salınımlara neden olması nedeniyle meydana gelir. sıklık Aynı uzunluktaki bir iletim hattında ne kadar çok elektromanyetik dalga döngüsü varsa ve akım değişimlerinin frekansı o kadar yüksek olursa, salınımların neden olduğu ısı kaybı artar ve bu da iletim hattında daha büyük kayıplara yol açar.

Düşük frekanslarda, dalga boyu iletim hattından çok daha uzun olduğundan, devredeki iletim hattındaki gerilim ve akım hemen hemen hiç değişmediğinden, iletim hattı kaybı çok küçüktür.

Bu arada, dalga çıkışı sırasında yansıma meydana gelirse, yansıyan dalganın orijinal giriş dalgasıyla üst üste gelmesi, sinyal kalitesinde bir düşüşe yol açabilir ve ayrıca verimliliği de azaltabilir. sinyal iletimi .

İster donanım üzerinde çalışın, ister RF sistemleri amaç daha iyisini başarmaktır sinyal iletimi ve hiç kimse devrede enerji kaybı olmasını istemez.

Yük direnci, sinyal kaynağının iç direncine eşit olduğunda, yük maksimum çıkış gücünü elde edebilir. Bu, genellikle empedans uyumu olarak adlandırılır.

Konjuge uyumun maksimum güç iletimi için olduğunu belirtmek önemlidir.

Gerilim yansıma katsayısı formülüne göre \( \Gamma = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0} \), \( \Gamma \) şu anda 0'a eşit değildir, yani gerilim yansıması vardır.

Bozulmasız uyumlamada empedanslar tamamen eşit olduğundan, gerilim yansıması olmaz. Ancak bu durumda yük gücü maksimuma çıkarılmaz.

Geri Dönüş Kaybı (RL) = \( -20\log|\Gamma| \)

Gerilim Sabit Dalga Oranı (VSWR) = \( \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|} \)

Ayakta duran dalga oranı ile arasındaki ilişki iletim verimliliği Aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:

Empedans eşleştirme oldukça zahmetli bir hesaplama süreci gerektirir. Neyse ki, empedans eşleştirmesi için olmazsa olmaz bir araç olan Smith Diyagramı'na sahibiz. Smith Diyagramı, kesişen birçok daireden oluşan bir diyagramdır. Doğru kullanıldığında, görünüşte karmaşık bir sistemin eşleşme empedansını herhangi bir hesaplama yapmadan elde etmemizi sağlar. Tek yapmamız gereken, dairesel çizgiler boyunca verileri okuyup izlemektir.

## Smith Grafiği Yöntemi

1. Seri kondansatör bileşeni bağlandıktan sonra, empedans noktası üzerinde bulunduğu sabit direnç çemberi boyunca saat yönünün tersine hareket eder.

2. Şönt kondansatör bileşeni bağlandıktan sonra, empedans noktası üzerinde bulunduğu sabit iletkenlik çemberi boyunca saat yönünde hareket eder.

3. Seri indüktör bileşeni bağlandıktan sonra empedans noktası, üzerinde bulunduğu sabit direnç çemberi boyunca saat yönünde hareket eder.

4. Şönt endüktör bileşeni bağlandıktan sonra, empedans noktası üzerinde bulunduğu sabit iletkenlik çemberi boyunca saat yönünün tersine hareket eder.

5. Bir şönt açık uçlu bileşen bağlandıktan sonra, empedans noktası üzerinde bulunduğu sabit iletkenlik çemberi boyunca saat yönünde hareket eder.

6. Bir şönt kısa saplama bileşeni bağlandıktan sonra, empedans noktası üzerinde bulunduğu sabit iletkenlik çemberi boyunca saat yönünün tersine hareket eder.

7. Bir seri iletim hattı bileşeni bağlandıktan sonra, empedans noktası sabit duran dalga çemberi boyunca saat yönünde hareket eder.

WWW.WHWIRELESS.COM