Impedancakongruigo: Formulo, ĉirkuito & Aplikoj

Kio estas Impedanciga Egaligo?

Impedanciga egaligo estas difinita kiel la procezo de dizainado de la eniga impedanco kaj eliga impedanco de elektra ŝarĝo por minimumigi la signalan reflekton aŭ maksimumigi la povtransdonon de la ŝarĝo.

Elektra cirkvito konsistas el povfontoj kiel amplifiloj aŭ generiloj kaj elektra ŝarĝo kiel lumlampo aŭ transmetlinio havas fontimpedanon. Ĉi tiu fontimpedanco estas ekvivalenta al rezisto en serio kun reaktanco.

Laŭ la teoremo pri maksimuma povtransdonado, kiam la ŝarĝrezisto estas egala al la fontrezisto kaj la ŝarĝreaktanco estas egala al negativo de la fontreaktanco, la maksimuma povo estas transdonata de la fonto kaj ŝarĝo. Tio signifas, ke la maksimuma povo povas esti transdonita se la ŝarĝimpedanco estas egala al la komplekskonjugito de la fontimpedanco.

En la okazo de DC-cirkvito, la frekvenco ne estas konsiderata. Tial, la kondiĉo estas kontentigita se la ŝarĝrezisto egalas la fontreziston. En la okazo de AC-cirkvito, la reaktanco dependas de la frekvenco. Tial, se la impedanco estas egaligita por unu frekvenco, eble ĝi ne estos egaligita se la frekvenco ŝanĝiĝas.

Impedanciga Egaligo per Smith-grafiko

La smith-grafiko estis inventita de Philip H Smith kaj T. Mizuhashi. Ĝi estas grafika kalkulilo uzata por solvi kompleksajn problemojn de transmetlinioj kaj egaligaj cirkvitoj. Ĉi tiu metodo ankaŭ estas uzata por montri la konduton de RF-parametroj je unu aŭ pliaj frekvencoj. 

Smith-grafiko uzatas por montri parametrojn kiel impedancoj, admittancoj, brufigurocirkloj, disvastigaj parametroj, reflektokoficiento, kaj mekanikaj vibradoj, ktp. Tial, plej multaj RF-analizprogramoj inkluzivas smith-grafikon por montri ĉar ĝi estas unu el la plej gravaj metodoj por RF-ingeneroj.

Estas tri tipoj de smith-grafikoj;

• Impedancaj Smith-grafikoj (Z Grafikoj)

• Admittancaj Smith-grafikoj (Y Grafikoj)

• Immittancaj Smith-grafikoj (YZ Grafikoj)

Impedanciga Egaligcirkvo kaj Formulo

Por donita ŝarĝrezisto R, ni trovos cirkvon, kiu egaligos la drivreziston R’ je frekvenco ω0. Kaj ni dizainos L-egaligcirkvon (kiel montrite sube).

Ni trovu la admittancon (Yin) de la supre mencitita cirkvo.

Konsideru, ke la Rezistoro (R) kaj Induktoro (L) estas en serio. Kaj ĉi tiu kombinaĵo estas paralela kun la Kondensatoro (C). Tial, la Impedanco estas,