ومن المهام الأساسية في مجال الترددات اللاسلكية وهندسة الموجات الدقيقة، وهي عملية تُعدُّ إشارات مُحدَّدة دون تردد مُحدَّد أو فوقها، وتُصَمِّنُ هذه الرشَّات من أجل تطويعها وتُحدِّدُها في الوقت نفسه، وتُعدّها ضرورية لتكييف الإشارات، واختيار الترددات، وتُطابقها، ومن بين مختلف نُهج التصُصُصات التصُ سمسمّة تُصُصُصُصُصُصُصُها كأداةٍ تُ تُ تُ تُصِّيِّقُصُصُصُّتٍُّ تُ تٍُّ تُ تُصٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تُ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تٍُّ تُقٍُّ تُ

مؤسسة تصميم الأفلام

The Smith chart is a polar plot of the complex reflection coefficient [UNTLT:0] ⁇ ], overlaid with constant resistance and constant reactance cycles. Originally developed by Phillip H. Smith in the 1930s, it remains a cornerstone of RF design because it transforms complicated impedance equations into simple geometric operations. A normalized impedance

وبالنسبة لتصميم التصفية، يتيح مخطط سميث للمهندسين تحديد العناصر الاسترجاعية المطلوبة (المكثفات والموصلات) التي تحول مدخلات إلى اختراق ناتج، مع تحقيق الاستجابة المطلوبة في الترددات، ومن خلال تخطيط الاختراق الطبيعي في الترددات المتقطعة، وبعد ذلك بعد استمرار المقاومة أو استمرار دوائر السلوك، يمكن للمرء أن يستخلص سلسلة أو يُحدِّد قيماً للإطارات.

Key properties for filter design:]

  • Constant resistanceدوائر ] — horizontal lines? In fact, constant resistance appears as cycles tangential to the rightmost point.
  • Constant reactance arcs] — these intersect the real axis at specific points and indicate the impedance trajectory as frequency changes.
  • Admittance transformation — rotating a point by 180° around the center converts impedance to admittance, which is helpful when analyzing shunt elements.

ولزيادة هذه الممتلكات، يجب أن يصبح المصممون متقلبين في قراءة المخطط: فالتحرك على امتداد دائرة مقاومة دائمة يضاهي إضافة سلسلة من المصيد (على مدار الساعة) أو الإكفاء (على مدار الساعة)، بينما ينتقلون على امتداد دائرة سلوك ثابتة يتطابق مع إضافة العنان أو التكهن، وتشكل هذه الحركات الأساس لتوحيد شبكات التصفية المنخفضة السرعة والجوازات العالية.

تصميم الأفلام ذات الحزمة المنخفضة مع شركة سميث

(أ) يُصدر مرشح منخفض التمرين الترددي ترددات من العاصمة حتى تردد مقطوع )(و) )(ج) ] [FderT:3] ويُخفف الإشارات فوقها، وقد أدى الرد المثالي إلى فقدان الإدخال في نطاق الترددات المتطاولة والرفض النهائي في عدد الممنوعات المحددة.

إجراءات تصميم الإطارات المحلية

Step 1: Define specifications.] Choose the cutoff frequency (f), system impedance Z0 (e.g. 50 venter order (e.g.

Step 2: Normalize and plot the impedance at cutoff.] At the cutoff frequency, the filter’s input impedance is purely real and equal to Z0. Therefore, the normalized impedance z = 1 + j] is the starting point at the center of the Smith Smith chart.

Step 3: Synthesize the components via chart trajectories.] For a series-first, shunt-second topology (typical for LPF), the design proceeds as follows:

  • [(FLT:0)] العنصر الأول (موصلات السلاسل): ] Adding a series inductor moves the impedance point along a constant resistance cyclewise (increasing inductive reactance)
  • On Second element (shunt capacitor):[FLT:] It is easier to work in admittance when added shunt elements. Rot the impedance point 180° around the center to obtain the corresponding admitt y = 0.5 - jpos.5.
  • عنصر ثالث (موصلات مقصود): يُعاد إلى التخلف: نقطة القبول الجديدة (0.5 + j1.5) تعطي عائقاً [يؤكد] 0.2 - 0.6 التردد النهائي = السلاسل النهائية المطلوبة على طول دائرة المقاومة الثابتة.

Step 4: Denormalize components.] Convert the normalized reactance and susceptance to physical values using the cutoff frequency:

  • Inductance: L = (x]L] Z0] / (2FLT:3]]c)]
  • Capacitance: C = b]C[ / (2 f]c] * Z0] ]

For fc = 1 GHz and Z0 = 50 wor, the first inductor becomes 7.96 nH, the shunt capacitor 6.37 pF, and the second inductor also 7.96 nH.

التحقق والتوتنغ

وبعد بناء المرشح، يخطط التخلف في عدة ترددات عبر نطاق المرور ويتوقف على خريطة سميث، وفي ترددات منخفضة (تحت درجة عالية من التدفق) ()(ج) يجب أن يظل النقص في سلسلة عناصر المساعدة المقدمة على التعويض عن 50 عنصراً (الدرجة الأولى) وفي ترددات عالية، فإن التخلف ينتقل إلى حد أقصى من مخططات الرفض البصري (الفقرات 1 من جدول الأعمال).

الدراسات والأمثلة البديلة

وينطبق الإجراء نفسه على نماذج الشيشان والنسيج الشهيد، ولكن قيم التفاعل والتضليل المعتادة تختلف أيضاً، بالنسبة لجهاز التصويب المضغي المزود بـ 0.1 درني، و1 = 0.843، و2 = 0.622، و3 = 1.355، ولا يمكن أن تنتهي مسارات رسم الخرائط في نفس المركز إلا إذا كان الأمر غريباً؛ بل إن وضعية التصفية قد يتطلب

تصميم الأفلام ذات القاعدة العالية مع شركة سميث

رشحات عالية التجويف فوق التقطيع وترددات منخفضة مخففة، وهي ازدواجية في مرشحات منخفضة التجويف: تُستبدل الموصلات المسلسلة، وتحل محل المختطفين المتشبثين محل المكثفات، ويُعد إجراء التصاميم مماثلا، ولكن حركات الارتداد في خريطة سمثام هي في الاتجاه المعاكس.

إجراءات تصميم نظام تحديد أرقام التخطيط الارشادية

Step 1: Obtain normalized low-pass prototype.] Use the same g-values from a low-pass prototype (e.g., third-order Butterworth: g1=1, g2=1, g3=1). For a high-pass responsibilities, the normalized values are converted via the frequency transformation

Step 2: Plot the impedance at cutoff.] At cutoff, the high-pass filter also presents a matchedance of Z0, so the starting point is again the center of the Smith chart with z=1.

Step 3: Synthesize components via chart trajectories (moving counter clockwise for series capacitance, downward for shunt inductance).]

  • First element (series capacitor):] A series capacitor adds capacitive (negative) reactance. From the center, move along the constant resistance cycle r=1 counterwise. The required normalized reactance x
  • Second element (shunt inductor):[FLT:] Rotate to admittance: y = 0.5 + j0.5[FL:3].
  • Inducts sub-LT: [FLT] Third element (series capacitor): [FLT:] Rotate back to impedance: the admittance 0.5 + j0 gives imped the imped of the third-T.]z

(الاستمارة)

Simplified approach:] Use the admittance Smith chart for shunt elements. Starting at center impedance z=1 (admittance y=1).

  1. المكثفات: تحرك على طول المقاومة الثابتة (R=1) عكس العقاربة (x=1)
  2. الخادم: يتناوب على الحيز المتاح للالتحاق (الجاهزة = 0.5 + 0.5 + 0.5) واضافة موصل للشقيق، نحتاج إلى إضافة سائل إيجابي مؤثر؟ التلقيح الحثي سلبي (منذ صفر = 0,5 كيلو متر مربع) (خط الاختصار = 0,5) = الخانة = 0,5 كيلو متر مربع = 0,5 غم/متر)
  3. ويعود التناوب إلى التجاوز: يُعطى الرقم القياسي للحجم 2+j0، ويضاف الآن إلى مجموعة التجاوز النهائية: الانتقال إلى خط العرض 2 بمقياس " X-1 " ، ويُعدّل نطاق المقياس النهائي المختار، ويُعدّل الشكل النهائي للحجم الذي يُستخدم فيه، ويُعدّل عناصر المقياس الأعلى، ويُستخدم في الشكل النهائي للحجم.

(أ) بدلاً من توليف الزوجة، كثيراً ما يبدأ المصممون بنموذج أولي معروف وقابل للتحويل باستخدام المخطط: رسم مسارات الإغراء المنخفضة في الترددات، ثم يحولونه إلى المركز (المقياس الإجمالي 180 درجة) للحصول على استجابة عالية، وهذا التحول المزدوج الشكلي هو أقل شيوعاً.

التحقق واختيار العنصر

ويمكن أن يُظهر مخطط سميث، بالنسبة لمرشحة عالية المستوى مصممة بمكونات سطحية، المقاييس المقاسة، وعند الترددات فوق الاختزال، ينبغي أن تتجمع الازدحامات بالقرب من المركز (محطمة) ومع انخفاض التردد نحو الاختزال، فإن الازدحامات التي تُقاس خارجاً إلى الدائرة المفتوحة أو القصيرة، تبعاً لعلم الطبقات التجميل.

التقنيات المتقدمة والنظرات العملية

فبعد التوليف الأساسي، ييسّر مخطط سميث عدة مهام متطورة في تصميم مرشحات، مثلاً، عندما يصمم مرشحات متعددة المراحل (مثلاً، المرتبة الخامسة)، يساعد المخطط على تصور التحول في الإمداد عبر كل قسم، وكل مرحلة تقارب الارتداد إلى المركز عند تردد المسافات، ولكن بعيداً عنه في ترددات أخرى، وبتخطيط الرفض لعدة ترددات مجتمعة، يمكن أن يتحقق من الرفض.

Matching networks integrated with filters:] Often a filter must also match the input impedance to a non-50 راء أو حمولة ويمكن أن يتضمن مخطط سميث قسماً للتطابق (مثلاً، صافرة للشبكة المحلية أو القفز) مباشرة في المرشح بتعديل أول أو آخر قيم العناصر الاستعادة التي صُممت على سبيل المثال.

] Dealing with parasitic effects:] Real inductors have self-resonant frequencies and equivalent series resistance (ESR), while capacitors have equivalent series inductance (ESL). These parasitics add spurious reactance that shifts the impedance on the frequency chart is to measure the component’s impcident

(أ) إذا كان تصميم الخرائط ذات الصلة برسم الخرائط ([FLT: 1])] هو تصميم رسم بياني وذي طابع غير مناسب، فإنه يقتصر على التعقيد المتوسط (حتى نحو المرتبة الخامسة) بسبب الجهد اليدوي، وبالنسبة للأوامر العليا، فإن أدوات البرمجيات مثل نظام ADS، أو HFSS، أو MATLAB توفر الاستخدام الأمثل، إلا أن الرسم البياني يظل مفيداً بشكل خاص لأغراض العمل السريع، أو التعليم.

For further reading on Smith chart fundamentals, refer to the Microwaves101 guide to Smith chart basics. A detailed tutorial on filter design using the chart is available from ]All about Circuits, which provides step-step-step examples with actual component reference values.

خاتمة

ويظل مخطط سميث أداة دائمة لتصميم مرشحات منخفضة التجويف وشديدة التجويف في هندسة الترددات، ويحول نهجه البياني حسابات الارتباك المضلل إلى عمليات بناء سطحية مباشرة، مما يتيح للمهندسين القيام بسرعة بتوليف شبكات التصفية والتحقق منها، ومن خلال اتباع أسلوب التحرك على طول دوائر المقاومة المستمرة وتواتر السلوك المستمر، يمكن أن يصمم نموذجاً من أدوات قياسية، وتقنيات الاختراق، وغيرها من الصور.