Impedantside vastavus: Valem, skeem ja rakendused
Mis on impedantside sobitamine?
Impedantside sobitamiseks nimetatakse protsessi, kus disainitakse elektrilise laadika sisse- ja väljundimpedants, et minimeerida signaali tagasipüsimist või maksimeerida laadika võimsuse edastust.
Elektriline tsükkel koosneb võimendajatest või geneeratoritest ning elektrilistest laadikatest nagu valguslambid või edastusliinid, mis omavad allikaimpedantsi. See allikaimpedants on vastavuses reageeriva takistusega.
Kõrgeima võimsuse edastamise teoreemi kohaselt edastatakse maksimaalne võimsus siis, kui laadika takistus on võrdne allikatahistega ja laadika reageeriv takistus on võrdne allika reageeriva takistuse negatiivväärtusega. See tähendab, et maksimaalne võimsus edastatakse, kui laadika impedants on võrdne allikaimpedantsi komplekskonjugaadiga.
DC tsüklite puhul ei arvestata sagedust. Seega, tingimus on rahuldatud, kui laadika takistus võrdub allikatahistega. AC tsüklite puhul sõltub reageeriv takistus sagedusest. Seega, kui impedants on ühe sageduse korral sobitatud, võib see mitte sobida, kui sagedus muutub.
Smithi diagramm impedantside sobitamiseks
Smithi diagrammi leiutasid Philip H Smith ja T. Mizuhashi. See on graafiline kalkulaator, mida kasutatakse edastusliini ja sobitamiskeskuste keerulistele probleemidele lahendamiseks. Seda meetodit kasutatakse ka RF parameetrite käitumise näitamiseks ühes või mitmes sageduses.
Smithi diagrammil näidatakse parameetreid nagu impedantsid, admittentsid, mürafigureeringukringlid, sirgendumispärad, peegelduskordaja ja mehaanilised vibratsioonid jne. Seetõttu sisaldab enamik RF analüüsiprogramme Smithi diagrammi, kuna see on üks olulisemaid meetodeid RF insenerite jaoks.
On kolm tüüpi Smithi diagramme:
Impedantside Smithi diagrammid (Z Diagrammid)
Admittentside Smithi diagrammid (Y Diagrammid)
Immittantside Smithi diagrammid (YZ Diagrammid)
Impedantside sobitamise skeem ja valem
Antud laadika takistuse R korral leiame skeemi, mis sobitab juhtimise takistuse R' sagedusel ω0. Ja disainime L-sobitamisskeemi (nagu järgmisel joonisel näidatud).
Leiame eelmainitud skeemi admittentsi (Yin).
Eeldame, et takistaja (R) ja induktiivsus (L) on saris. See kombinatsioon on paralleelses sidususes kondensaatoriga (C). Seega, impedants on,
![\[ Z = (R+j \omega L) || \frac{1}{j \omega C} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-6b060c8454534dfe98da5e6cd57dae15_l3.png?ezimgfmt=rs:163x40/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ Z = \frac{ (R+j \omega L) \times \frac{1}{j \omega C}} { (R+j \omega L) + \frac{1}{j \omega C} } \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d2ba004061557ca03fdbe63b7180163e_l3.png?ezimgfmt=rs:171x54/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
