Bài giảng Kỹ thuật siêu cao tần: Chương 3 - Phan Hồng Phương

Chia sẻ: Lý Mân Hạo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 1 - Ma trận tán xạ. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Dẫn nhập, các ma trận đặc tính khác. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của bài giảng này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật siêu cao tần: Chương 3 - Phan Hồng Phương

Chöông III MA TRAÄN TAÙN XAÏ I. Daãn Nhaäp om .c I1 I2 ng co Maïng Cöûa 1 V1 V2 Cöûa 2 an 2 Cöûa th ng Chæ quan taâm ñeán quan heä vaøo ra maø khoâng caàn quan o du taâm ñeán caáu truùc beân trong cuûa maïng ⇒ Ngöôøi u ta ñöa ra caùc khaùi nieäm: Haøm truyeàn, ma traän ñaëc cu tính (ma traän trôû khaùng [Z], ma traän daãn naïp [Y], ma traän H, ma traän ABCD,…) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Cöûa 1 Cöûa N I1 VN V1 om IN .c ng Maïng co N Cöûa an th I2 ng o Vj du Ij V2 Cöûa j u Cöûa 2 cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
I Z0 V ZL om E .c ng E E co I= V= . ZL Z0 + Z L Z0 + Z L an th Ñeå toái ña coâng suaát ñöa ñeán taûi: Z L = Z 0* o ng AÙp hoaëc doøng taïi moãi ñieåm ñeàu coù theå xem du nhö toång cuûa 2 thaønh phaàn soùng tôùi (incident) u vaøsoùng phaûn xaï (reflection). cu V = Vi + Vr ; I = Ii − I r CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ii Soùng doøng ñieän tôùi chính laø doøng ñieän trong maïch khi coù söï phoái hôïp Z0 trôû khaùng: Vi Z 0* om E E E Ii = = .c Z 0 + Z 0 2 R0 * ng co Töông töï, Soùng ñieän aùp tôùi : an E.Z 0* E.Z 0* Vi = = th ng Z0 + Z0 * 2 R0 o du Quan heä giöõa Soùng ñieän aùp tôùi vaø soùng doøng ñieän tôùi: u cu Vi = Z 0* . I i CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Soùng phaûn xaï ñieän aùp: I Vr = V − Vi Z0 om E.Z L E.Z 0* V ZL Vr = − E Z 0 + Z L Z 0 + Z 0* .c ng Z 0 Z L − Z 0* Vr = * . co .Vi Z0 Z L + Z0 an Soùng phaûn xaï doøng ñieän: th ng E E Z L − Z 0* I r = −( I − I i ) Ir = − = o . Ii du Z0 + Z0 Z0 + Z L Z L + Z0 * u cu Quan heä giöõa Soùng ñieän aùp phaûn xaï vaø soùng doøng ñieän phaûn xaï: Vr = Z 0 . I r CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ma traän trôû khaùng chuaån: Cöûa 1 Cöûa N EN ⎛ Z 01 0 ⎞ Z 01 ⎜ ⎟ om [Z0 ] = ⎜ % ⎟ E1 I1 ⎜ ⎟ .c V1 VN ⎝ 0 Z 0N ⎠ ng Z0 N co Ma traän ñieän aùp, doøng IN ñieän tôùi vaø phaûn xaï: an Maïng N Cöûa th ⎛ Vi1 ⎞ ⎛ Vr1 ⎞ ng I2 [Vi ] = ⎜ # ⎟ [Vr ] = ⎜ # ⎟ o ⎜V ⎟ ⎜V ⎟ du Z 02 Vj ⎝ iN ⎠ ⎝ rN ⎠ u V2 cu Ij Ej ⎛ I i1 ⎞ ⎛ I r1 ⎞ Z0 j [ Ii ] = ⎜ # ⎟ [ I r ] = ⎜ # ⎟ Cöûa 2 Cöûa j ⎜I ⎟ ⎜I ⎟ E2 ⎝ iN ⎠ ⎝ rN ⎠ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ma traän Taùn Xaï cuûa maïng N cöûa: [S] [b ] = [ S ].[ a ] om .c ng ⎡b1 ⎤ ⎛ S11 S12 " S1N ⎞ ⎡ a1 ⎤ co ⎢# ⎥ = ⎜ S ⎟ ⎢ ⎥ an ⎢ ⎥ ⎜ 21 S 22 " S 2 N ⎟ . ⎢# ⎥ ⎢⎣bN ⎦⎥ ⎜S th S N 2 " S NN ⎟⎠ ⎢⎣ aN ⎥⎦ ng ⎝ N1 o du u cu Ma traän taùn xaï theå hieän quan heä giöõa Soùng Tôùi [a] vaø Soùng Veà [b] taïi caùc cöûa. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2) Quan heä giöõa soùng tôùi vaø soùng veà vôùi ñieän aùp, doøng ñieän. E j = V j + Z 0 j .I j Ij Ta cuõng coù: om aj Z0 j .c V j = Vij + Vrj ; I j = I ij − I rj Vj Cöûa j ng Vaø: Ej co bj Vij = Z .I ij ; Vrj = Z 0 j .I rj * an 0j th ⇒ E j = V j + Z 0 j .I j = ( Z oj* I ij + Z 0 j I rj ) + Z 0 j ( I ij − I rj ) o ng du ⇒ E j = Z oj* I ij + Z 0 j I ij = 2 R0 j .I ij u cu Ej V j + Z 0 j .I j V j + Z 0 j .I j ⇒ I ij = = ⇒ a j = R0 j .I ij = 2 R0 j 2 R0 j 2 R0 j CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Quan heä cuûa soùng veà theo doøng, aùp taïi cöûa j: Ta cuõng coù: om V j = Vij + Vrj ; I j = I ij − I rj .c Vaø: ng Vij = Z 0* j .I ij ; Vrj = Z 0 j .I rj co an ⇒ V j − Z 0* j .I j = ( Z oj* I ij + Z 0 j I rj ) − Z 0* j ( I ij − I rj ) th ng ⇒ V j − Z 0* j .I j = Z 0 j I rj + Z oj* I rj = 2 R0 j .I rj o du u cu V j − Z .I j* V j − Z 0* j .I j ⇒ I rj = 0j ⇒ b j = R0 j .I rj = 2 R0 j 2 R0 j CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Toång quaùt hoaù cho N cöûa: [ 0 ] . {[V ] + [ Z 0 ].[ I ]} 1 [ ] −1/ 2 a = . R 2 om 1 [b] = .[ R0 ] . [V ] − ⎡⎣ Z 0* ⎤⎦ .[ I ] −1/ 2 { } .c 2 ng Tính Vj Vaø I j Theo a j , b j : co an V j + Z 0 j .I j V j − Z 0* j .I j Z 0 j + Z 0* j th a j − bj = ng − = I j = R0 j .I j 2 R0 j 2 R0 j 2 R0 j o du Vj Z 0 j − Z 0* j a j + bj = + Ij u cu R0 j 2 R0 j Vj Neáu Z0j =R 0j laø soá thöïc : ⇒ a j + bj = R0 j CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3) Quan heä giöõa coâng suất với soùng tôùi vaø soùng veà. Ij om R0 j Pij Pj .c Vj ng Ej Prj Cöûa j co an th ( ) 1 Coâng suaát truyeàn vaøo cöûa j: Pj = Re V j .I *j ng 2 { Pj = Re R0 j ( a j + b j ) . a*j − b*j / R0 j( ) } o 1 du 2 u { } cu 1 Pj = Re a j a*j − a j b*j + (a j b*j )* − b j b*j 2 ⇒ Pj = 1 2 2 a j − bj { 2 } CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
4) YÙ Nghóa Vaät Lyù Cuûa Caùc Heä Soá Trong Ma traän [S] I1 I2 om R01 a1 R02 Maïng Hai Cöûa a2 V1 .c b1 [S] b2 V2 E1 E2 ng co an th V j + R0 j .I j ng Soùng tôùi taïi cöûa j: a j = R0 j .I ij = o 2 R0 j du V j − R0 j .I j u Soùng Veà taïi cöûa j: b j = R0 j .I rj = cu 2 R0 j CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
⎡b1 ⎤ ⎛ S11 S12 ⎞ ⎡ a1 ⎤ ⎧b1 = S11.a1 + S12 .a2 ⎢b ⎥ = ⎜ S ⎟. ⎢ ⎥ ⇔ ⎨ ⎣ 2⎦ ⎝ 21 S 22 ⎠ ⎣ a2 ⎦ ⎩b2 = S 21.a1 + S 22 .a2 om b1 YÙ nghóa cuûa S11 : S11 = .c a1 a2 = 0 ng co a2 = 0: Coù nghóa khoâng coù soùng vaøo cuûa 2 , Töùc laø: Nguoàn an E2 bò trieät tieâu vaø coù phoái hôïp trôû khaùng ôû cöûa 2. th ng I1 I2 o du R01 u a1 Maïng Hai Cöûa cu V1 b2 V2 R02 b1 [S] E1 S11 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
V1 + R01.I1 a1 = 2 R01 b1 V1 − R01.I1 ⇒ S11 = ⇒ S11 = V1 − R01.I1 a1 a2 = 0 V1 + R01.I1 E2 = 0, Taûi R02 om b1 = 2 R01 .c I1 I2 ng co R01 a1 V1 Maïng Hai Cöûa b2 V2 R02 [S] an b1 E1 th ng S11 = Γ1 o du V1 Ñaët : Z11 = Laø trôû khaùng ngoõvaøo trong tröôøng hôïp : u I1 cu E2 = 0, Taûi R02 Z11 − R01 ⇒ S11 = = Γ1 Z11 + R01 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
⎧b1 = S11.a1 + S12 .a2 ⎨ ⎩b2 = S 21.a1 + S 22 .a2 om b2 YÙ nghóa cuûa S 21 : S 21 = .c a1 a2 = 0 ng I1 I2 co an R01 th a1 Maïng Hai Cöûa b2 V1 V2 R02 [S] ng b1 E1 o du u cu Heä soá S 21 : theå hieän heä soá truyeàn ñaït töø cöûa 1 sang cöûa 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1 2 2 b2 2 b2 S 21 = 2 = 2 a1 1 2 a2 = 0 a1 2 om 1 2 1 2 Pi1 = a1 Pr 2 = b2 .c 2 2 ng I1 I2 co an R01 th a1 Maïng Hai Cöûa b2 V1 V2 R02 [S] ng b1 E1 o du u cu Heä soá S 21 : theå hieän heä soá truyeàn ñaït coâng suaát töø cöûa 1 2 sang cöûa 2 trong ñieàu kieän cöûa 2 phoái hôïp trôû khaùng. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
⎧b1 = S11.a1 + S12 .a2 ⎨ ⎩b2 = S 21.a1 + S 22 .a2 om b2 YÙ nghóa cuûa S 22 : S 22 = = Γ2 .c a2 a1 = 0 ng co a1 = 0: Coù nghóa khoâng coù soùng vaøo cuûa 1 , Töùc laø: Nguoàn an E1 bò trieät tieâu vaø coù phoái hôïp trôû khaùng ôû cöûa 1. th ng I1 I2 o du u b1 Maïng Hai Cöûa a2 R02 cu R01 V1 V2 [S] b2 E2 S22 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
⎧b1 = S11.a1 + S12 .a2 ⎨ ⎩b2 = S 21.a1 + S 22 .a2 om b1 YÙ nghóa cuûa S12 : S12 = .c a2 a1 = 0 ng I1 I2 co an b1 a2 R02 th R01 V1 Maïng Hai Cöûa [S] V2 b2 ng E2 o du u S22 cu Heä soá S12 : theå hieän heä soá truyeàn ñaït töø cöûa 2 sang cöûa 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
5) Ño Caùc Heä Soá Ma traän taùn xaï [S] Boä Chæ Thò Soùng Ñöùng om .c ng R0 a1 Phaàn töû caàn ño a2 co [S] ZL E R0 b1 b2 an th Γ2 ng Γ1 o ⎧b1 = S11.a1 + S12 .a2 du ⎨ u ⎩b2 = S 21.a1 + S 22 .a2 cu a2 ⎧b1 = S11.a1 + S12 .(Γ 2b2 ) Γ2 = ⇒⎨ b2 ⎩b2 = S 21.a1 + S 22 .(Γ 2b2 ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
⎧b1 = S11.a1 + S12 .(Γ 2b2 ) ⎨ ⎩b2 = S 21.a1 + S 22 .(Γ 2b2 ) om .c ng S21 ⎡ S21S12 Γ 2 ⎤ co b2 = a1 . b1 = a1 ⎢ S11 + ⎥ 1 − S22 .Γ 2 1 − S .Γ an ⎣ 22 2 ⎦ th ng b1 S21S12 Γ 2 o Γ1 = = S11 + du a1 1 − S22 .Γ 2 u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt