روش های نمودار اسمیت برای تجزیه و تحلیل سطوح انتخاب شده فرکانس

نمودار اسمیت به عنوان یک ابزار تجزیه و تحلیل

نمودار اسمیت، ضریب بازتاب را نقشه می کند (Z-Z0) / (Z + Z0) بر روی یک هواپیمای پیچیده که توسط ≤ 1. به طور همزمان نشان می دهد ناتوانی طبیعی و پذیرش، آن را ارزشمند برای تجزیه و تحلیل FSS است. هنگامی که یک FSS روشن است، ناتوانی دیده شده در سطح با فرکانس متفاوت است.

• شناسایی فرکانس های قدیمی که در آن کمبود صرفا واقعی است ( ⁇ دارای حداقل اندازه).
• پهنای باند را از محدوده فرکانسی که در آن ⁇ زیر یک آستانه (به عنوان مثال، ~۱۰ dB) باقی مانده است، تعیین کنید.
• طراحی شبکه های تطبیق با سیستم با استفاده از لایه های خط انتقال یا لایه های دی الکتریک.
• تکرار انگل و اثرات متقابل از تعاملات عنصر را نادیده بگیرید.

نقشه برداری FSS به نمودار اسمیت

در این میان، به طور معمول از ترکیب بندی های مختلف و یا در صورت استفاده از روش های مختلف، به صورت زیر، به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر استفاده می شود.

تحلیل نمودار مرحله به مرحله اسمیت برای FSS

۱- خرید داده

به دست آوردن ضریب انعکاس پیچیده S11 (یا معادل آن) بر روی محدوده فرکانس مورد علاقه. برای شبیه سازی FSS، استفاده از یک وضعیت واحد سلولی با پورت های فلورکت برای استخراج S-parameters برای اندازه گیری، استفاده از تجزیه و تحلیل شبکه با آنتن و زمان برای جداسازی پاسخ FSS.

۲- عادی سازی و خلاصه کردن

عادی سازی ناتوانی در مرجع (معمولا 377 Ω برای فضای آزاد) هر نقطه فرکانس در نمودار اسمیت. بسیاری از ابزارهای شبیه سازی مدرن یا کتابخانه های پایتون (به عنوان مثال، Scikit-rf) می تواند به طور خودکار طرح های اسمیت را تولید کند.

۳- شناسایی Resonances

یک تغییر زمانی رخ می دهد که مسیر عدم ثبات از محور واقعی (Im(Z) = =) برای یک باند توقف FSS (نوع پینگ)، resonance با یک نقطه ضعف بالا در نزدیکی نقطه اتصال باز ( سمت راست نمودار) مطابقت دارد.

۴- تحلیل پهنای باند

پهنای باند را می توان از قالب اندازه ضریب انعکاس ارزیابی کرد.برای یک از دست دادن برگشت داده شده (به عنوان مثال، -۱۰ dB)، یک دایره ثابت ⁇ از شعاع متناظر با آن اندازه (به عنوان مثال، ⁇ = ⁇ -۱۰ dB) فرکانس که در آن مسیر FSS وارد می شود و از این دایره خارج می شود، پهنای باند عملیاتی را تعریف می کند.

۵- ارزیابی Matching

اگر عدم تطابق FSS در Resonance دقیقا Z0 نیست، یک شبکه تطبیق پذیر مورد نیاز است. نمودار اسمیت سنتز گرافیکی از تطبیق است: حرکت در امتداد مقاومت مداوم یا حلقه های رفتاری برای رسیدن به نقطه همسان (مرکز نمودار) به ویژه برای FSS در برنامه های رام که در آن انعکاس پایین در یک باند گسترده مورد نیاز است، مفید است.

روش های پیشرفته ی QIT برای FSS

Multi-Resonant FSS و Inters

طرح های Multi-element FSS (به عنوان مثال، حلقه های متمرکز، صلیب اورشلیم) نشان دهنده چندین resonances. On the Smith Chart، این به نظر می رسد به عنوان حلقه های متعدد یا مارپیچی، تجزیه و تحلیل جدایی بین حلقه ها کمک می کند تا تعیین کند که آیا Resonance ها همراه یا مستقل هستند. نمودار اسمیت همچنین می تواند لبه های مزاحم را آشکار کند اگر دوره ای بیش از نیمی از موج موج است - این تغییرات سریع یا تغییرات.

سازگاری با استفاده از Stub networks

برای FSS جاسازی شده در لایه های دی الکتریک، ناتوانی موثر دیده شده توسط موج می تواند با استفاده از ترانسفورماتور موج سه ماهه یا لایه های گریزی تغییر یابد.در نمودار اسمیت، یک ترانسفورماتور موج سه ماهه به نقاط ضعفی 180 درجه در اطراف حلقه VSWR ثابت چرخش می کند. مهندسین می توانند به سرعت تعیین کننده نیاز لایه های متوسط برای آوردن نمودار FSS به مرکز تنظیم.

تحلیل قطبی

بسیاری از FSS یک ایزوتروپیک هستند.با طرح نقشه های اسمیت برای هر دو قطبی سازی TE و TM، عدم تقارن در مسیرهای ضعیف آشکار می شود، این برای سیستم های دوگانه قطبی مانند آرایه های ارتباطی ماهواره ای حیاتی است. نمودار اسمیت کمک می کند تا طراحی FSS که عملکرد سازگار برای هر دو قطبی شدن را حفظ می کند.

مثال عملی: Cross-Dipole FSS Analysis

همچنین یک dipole FSS را برای پاسخ باند توقف در 5 گیگاهرتز در نظر بگیرید.سلول واحد 12 میلی متر مربع است، با تشخیص دیپل 8 میلی متر طول و 1 میلی متر در یک نمونه باند ضخامت FR-4 باند ضخامت 0.5 میلی متر ([۱۰] نوار الکتریکی (۱۰٫۴٫۴) = ۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫۴٫

مزایای و محدودیت های روش های نمودار اسمیت

مزایای مزایای

• [[۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱]] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱]] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱]]]] [۱۰]]]] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱۰] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱۰] [
• [[۱] [۱۰] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱۰] [۱]] [۱۰] [۱۰] [۱]] [۱۰] [۱]] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱]] [۱۰] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۳] [۱] [۵] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳
• [[۱] [۱۰] برآورد بر و عرض: [[۱۰] [۱] [۱]]) خواندن مستقیم از حلقه های ثابت ⁇ .
• ارزش تحصیلی: درک عمیق از مدارهای معادل FSS.

محدودیت ها

• به نمایندگی تک گزارش: نمودار اسمیت با FSS به عنوان یک بار یک بار یک گزارش رفتار می کند؛ برای تجزیه و تحلیل انتقال، باید با تئوری شبکه ترکیب شود.
• مقیاس پذیری: طرح مستقیم یک مرجع ثابت را فرض می کند؛ برای FSS با شرایط مرزی دوره ای، این ممکن است به طور کامل به اثرات زاویه از آلودگی حساب نمی شود.
• فرایند انسانی می تواند زمان بر [FLT 1] برای صدها نقطه فرکانس؛ اتوماسیون نرم افزار برای داده های متراکم توصیه می شود.
• به طور مستقیم وابستگی به زاویه را نشان نمی دهد: بروز مایع نیاز به توطئه های جداگانه ای از اسمیت چارت یا افزونه های 3D دارد.