การใช้ชาร์ตสมิธในการพัฒนาวิทยุซอฟต์แวร์-ดีชีต (SDR)

The Smith Telegraphy ยังคงเป็นเครื่องมือกราฟิกที่ทนทานมากที่สุดตัวหนึ่งในความถี่วิทยุ (RF) แต่ความเกี่ยวข้องของมันยังคงเติบโตได้กับรายการวิทยุของซอฟต์แวร์เดบิวต์ (SDR) เดิมทีได้พัฒนาโดยฟิลลิป เอช. สมิธ ในทศวรรษ 1930 โครงสร้างขั้วขั้วขั้วโลกของความเหลื่อมล้ําซับซ้อนนี้ ทําให้เกิดภาพตามสัญชาตญาณของพฤติกรรมการส่งสัญญาณและความเหลื่อมล้ําของระบบ SDR สําหรับระบบที่ระบบการปรับเปลี่ยนและระบบการแบ่งตัวของสมิทนั้นจําเป็นต่อการสร้างและระบบกว้างเป็นแผนภูมิระหว่างทฤษฎีและเวลาจริง บทความนี้ใช้ในชาร์ตของสมิธนี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยพัฒนาระบบของ SR ได้โดยระบบของ SR และระบบไดเรกชั่นแบบไดนามิคได้โดยเพิ่มข้อมูลและปรับโครงสร้างและปรับโครงสร้างข้อมูลข้อมูลข้อมูลและใช้งาน

พื้น ฐาน ของ แผนภูมิ สมิท

ก่อนการดําน้ําไปยังโปรแกรม SDR ที่ระบุเอาไว้ สําคัญมากในการทําความเข้าใจว่าแผนภูมิสมิธใช้แสดงอะไร แผนภูมินี้คือการโยงสัมประสิทธิ์สะท้อนความซับซ้อนไปยังพิกัดปกติ ( ⁇ ) สัมประสิทธิ์สะท้อนแสงอธิบายการกระเซ็นของเหตุการณ์ สะท้อนกลับบ่อยแค่ไหน เนื่องจากภาพสะท้อนในแผนภูมิมีการจัดลําดับ ตรงกับจุดที่ซับซ้อน (R+JX) ที่ปกติแล้ว จะตรงกับลักษณะเฉพาะของระบบ SOCR

พารามิเตอร์ของคีย์

แผนภูมิของสมิธที่แสดงหลายตัวแปรที่สําคัญของ RF:

  • [FLT: 0] Impedance (Z): แสดงเป็นวงกลมคงที่และคงที่
  • [FLT: 0] Reflectation Coluple ( ⁇ ):[FLT: 1) แมกนิจูดและมุมอ่านโดยตรงจากตารางขั้ว
  • [FLT: 0] Voltage Stand Wave Project (VSWR): อยู่ห่างจากศูนย์กลางของชาร์ต
  • [FLT: 0] Return Los: เกี่ยวข้องกับขนาดของ ⁇ ใน dB.

2549 โดยการวางแผนค่าเหล่านี้ วิศวกรสามารถประเมินเครือข่ายที่ผิดพลาดและออกแบบอย่างรวดเร็ว สําหรับพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ที่ลึกกว่านี้ ดูที่ [FLT: 0] แผนภูมิในวิกิพีเดีย.

เหตุ ผล ที่ แผนภูมิ ของ สมิท ใน การ พัฒนา ส.

ระบบวิทยุซอฟต์แวร์Daily-Delpd ขึ้นอยู่กับการประมวลผลฮาร์ดแวร์และสัญญาณดิจิทัลที่ปรับแต่งได้ใหม่ เพื่อรองรับการจัดองค์ประกอบความถี่และค่าปรับแต่งต่าง ๆ โครงสร้างแบบ RF ที่อยู่ด้านหน้า -- รวมไปถึงเสาอากาศ, ตัวกรอง, เครื่องขยายสัญญาณ, และเครื่องขยายสัญญาณต่าง ๆ -- จําเป็นต้องรับมือกับช่วงความถี่ที่กว้างมาก ในขณะที่ยังคงสูญเสียและสะท้อนน้อยอยู่ ชาร์ตของสมิธจะกลายเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สําหรับสามเหตุผลหลัก:

  1. [FLT: 0] Wideband Impedance ตรงกับ: SDRs มักดําเนินการผ่านหลายร้อยเมกะเฮิรตซ์; เครือข่ายที่เข้าคู่กันต้องออกแบบมาครอบคลุมหลายวงพร้อมกัน
  2. [FLT: 0]. เรียลไทม์ทูนิง: เครื่องควบคุมการตรวจจับเสียงใน SDRs ปัจจุบัน ใช้ชาร์ตสมิธเพื่อปรับเครือข่ายที่เข้าคู่กันบนแมลงวันเป็นการเปลี่ยนแปลงความถี่
  3. [FLT: 0] การคัดเลือกและการวางท่า:[[FLT: 1) จําลองค่าส่วนประกอบที่เปลี่ยนไป โดยใช้แผนภูมิลดการปรับขนาดต้นแบบ (FLT: 1).

จับคู่ข้อมูลระบบความถี่- elp

ในวิทยุทั่วไป เครือข่ายที่เข้าคู่กับระบบไฟฟ้าไฟฟ้าแบบพกพา เชื่อมต่อเครือข่ายสําหรับวงดนตรีเดี่ยว แต่ STDR เอนเตอร์เทนเมนต์ต้องมีประสิทธิภาพจาก 1 MHz ถึง 6 MHz หรือมากกว่า ชาร์ตนี้ ชาร์ตของสมิธช่วยให้วิศวกรสามารถพลอตความไม่สอดคล้องของเสาอากาศได้ตลอดคลื่นความถี่ของเครือข่าย และออกแบบเครือข่ายที่เข้ากันได้กับเครือข่ายที่เหมาะกับวงกว้างกว่าทั้งวง ตัวอย่างเช่น หนวดวงเวียนอาจแสดงแนวเกลียวของจุดขีดเส้นขวางแบบ LHP เครือข่ายง่าย ๆ หรือเส้นศูนย์สูตรสามารถยุบตัวไปตรงกลางได้

ตัวอย่างโลกจริง: SDR Antenna Taner

SDR หลายระบบพาณิชย์ได้รวมเอาเครื่องปรับเสียงแบบปรับอากาศอัตโนมัติ ที่วัดความไม่สงบและปรับค่าควบคุมและตัวควบคุมการปรับ อัลกอริทึมของตัวปรับการย้ายจุดเสียบนชาร์ตของสมิธไปยังศูนย์ 50-0 (Chom) ชาร์ตนี้จะให้เสียงสะท้อนที่ชัดเจน: หากการเลื่อนการเลื่อนการเลื่อนของเครื่องนอกวง VSWR (เช่น 5%, ตัวแปรการเปลี่ยนตัวควบคุมที่จะใช้นํากลับมา องค์ประกอบการปรับเปลี่ยนที่ทําได้ก็เพราะว่าผังของสมิธทําให้เกิดการวนของเงื่อนไขผิดพลาดอย่างสมบูรณ์

การ ใช้ แผนภูมิ ของ สมิท ใน ขั้น ตอน การ ออก แบบ

ระหว่างการพัฒนา SDR เครื่องจําลองเช่น Keyight ADIS, AWR ไมโครเวฟเวิร์คสํานักงาน หรือ Off Off Off Source Quces รวมการแสดงแผนภูมิสมิธ เครื่องมือเหล่านี้จะช่วยให้วิศวกรสามารถ:

  • ส่วนประกอบสล็อตสพาร์ตเมตร และเห็นความไม่ต่อเนื่องของความถี่
  • ออกแบบเครือข่ายที่เข้ากันได้ โดยเพิ่มองค์ประกอบและหลบเลี่ยงในชาร์ต
  • ทําการวิเคราะห์ความไว เพื่อดูว่าการยอมรับจะมีผลกระทบต่อคุณภาพที่เข้าคู่กันอย่างไร

ออกแบบเครือข่ายที่เข้าคู่กันทีละขั้น

การไหลของงานทั่วไปสําหรับตัวรับ SDR 2.4 แบบย่อ:

  1. วัดหรือจําลองการ imedance หนวดที่ 2.45 จีเอชซ, เช่น 30 + j15 โอม
  2. วางจุดนี้ลงบนชาร์ต 50 โอม ที่ใช้ทั่วไปของสมิธ
  3. ระบุความไม่ต่อเนื่องที่ต้องการ: 50 + j0 โอม (ศูนย์กลาง).
  4. เลือกที่เข้าคู่กับระบบวิทยาเครือข่าย (เช่น L-network กับตัวร่วมร่วมร่วมร่วมในระบบ และชุดชุดชุดชุด)
  5. ใช้แผนภาพนี้ เคลื่อนที่ไปตามวงกลมที่นําร่องอย่างต่อเนื่อง กับองค์ประกอบที่หลบเลี่ยง จากนั้นตามวงกลมที่ต่อเนื่อง
  6. อ่านค่าองค์ประกอบที่ต้องการจากแผนภูมิ หรือคํานวณมันจากกะปกติ

กระบวนการนี้เร็วกว่าการแก้สมการแบบรวมคู่ โดยเฉพาะเมื่อมีการแก้ปัญหาที่เป็นไปได้หลายอย่าง สําหรับรายละเอียดเพิ่มเติม ให้อ้างอิงถึง [FLT: 0] อุปกรณ์อะลาล็อกเกี่ยวกับชาร์ต และ Sparameter tric [FLT: 1)

ใช้งานแบบไม่ตายตัว ที่ตรงกับ SDR

หนึ่งในการใช้ชาร์ตของสมิธขั้นสูงที่สุดในระบบ SDR อยู่ในช่วงการพัฒนาเครือข่ายที่เข้ากันได้อย่างไม่สิ้นสุด เครือข่ายเหล่านี้ใช้ vartactor Diodes PN Diodes หรือ MMMS จะสลับรูปแบบการจับเท็จและ indocentance ในเรียลไทม์ ชาร์ตของสมิธจะกลายเป็น "ควบคุมพื้นผิว" สําหรับอัลกอริทึม:

  • [FLT: 0] ดูตาราง (LUTs):[FLT: 1) ชุดขององค์ประกอบที่ย้ายจุดเริ่มจากจุดต่างๆ มาอยู่ตรงกลาง. LUT มาจาก Smith Tric Prography.
  • [FLT: 0] เชื้อสายสายพันธ์: The SDR periets values section (EE.g., ผ่านคู่นําทางและ AD8302 August Afficent Adfaces Access) และปรับองค์ประกอบเพื่อลดระยะห่างบนชาร์ตสมิธจากจุดปัจจุบันไปยังศูนย์กลาง
  • [FLT: 0]. เรียนรู้: Neural Networks ที่ได้รับการฝึกมาบนข้อมูล Smith Tridge สามารถคาดเดาสถานะที่เหมาะสมที่สุด สําหรับความถี่และความไม่ต่อเนื่องที่กําหนดให้ใช้โดยไม่ต้องวิพากษ์วิจารณ์

การศึกษาตัวพิมพ์เล็ก- ใหญ่

SDR ที่ครอบคลุมระบบ SDR ในระบบ Smode 30 ถึง 512 MHz อาจใช้อุปกรณ์ทําสถิติแบบ TIFBB network ที่ควบคุมโดยอาร์เรย์ประตูแบบขยายได้ (FPGA) วงจรการอ่านของ FPGA อ่านค่าพลังงานสะท้อน, คํานวณขนาดและระยะ และอ้างอิงการอ้างอิงของอัลกอริทึมของสมิธ ที่อยู่บนชาร์ตเพื่อเลือกระบบ Cupcitator และในการปรับความจุลภาคที่ถูกต้อง วงจรทั้งวงจรที่เข้ากันได้จะเสร็จสมบูรณ์ในไมโครวินาที จะช่วยให้คลื่นวิทยุข้ามความถี่ได้โดยไม่ต้องสูญเสียพลังงาน ซึ่งจําเป็นอย่างยิ่งสําหรับความถี่และความเร็วของโปรแกรมสร้างความถี่

จําลอง และ ทดสอบ ด้วย แผนภูมิ สมิท

การพัฒนา SDR ใหม่นี้ เข้มงวดมากกับตัววิเคราะห์เครือข่าย (VNAs) ที่แสดงแผนภูมิของสมิธ ระหว่างการทดสอบต้นแบบ วิศวกรได้เชื่อมต่อสัญญาณ VNA กับท่าเรือของ SDR และสังเกตความไม่สมดุลของเครื่องตรวจจับ ความถี่หน้าข้ามหน้ารถ การเข้ารหัสระหว่างจําลองและวัดตารางการเปรียบเทียบของสมิธ strign บ่งบอกถึงประเด็นต่าง ๆ เช่น parastic, landinging, หรือ continents

การแปลค่าวัดของแผนภูมิของสมิธ

สําหรับนักพัฒนา SDR การสังเกตทั่วไปรวมถึง:

  • [FLT: 0] หมุนตามเข็มนาฬิกา ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น:[[FLT: 1) ส่งสัญญาณ ผลกระทบการส่งสัญญาณ; ชดเชยด้วยร่องรอยที่สั้นกว่าหรือองค์ประกอบที่หลบเลี่ยงได้
  • [FLT: 0] ลอปส์ใกล้ขอบของชาร์ต : เคล็ดลับการกลับมาของปัญหาหรือความไม่มั่นคง; มักแก้ไขโดยเพิ่มความชื้นของแรงต้านทานหรือลูกปัด
  • [FLT: 0] การร้องไห้ข้ามหลายวง : ความผิดปกติอาจรวมกลุ่มในหลายภูมิภาค เครือข่ายเดียวอาจจะไม่เพียงพอ กระตุ้นการใช้ธนาคารหรือองค์ประกอบทูน่า

สําหรับการอ่านเพิ่มเติมใน VNA-thital Smith การวิเคราะห์ตาราง สืบค้น[FLT: 0] Keysight application on continuation title .

ข้อ ดี และ ข้อ จํากัด ใน คอนเท็กซ์ SDR

แผนภูมิสมิธมีผลประโยชน์ชัดเจนสําหรับการพัฒนา SDR:

  • speped: วิธีแก้ปัญหาแบบกราฟิกมักจะเร็วกว่าคณิตศาสตร์เชิงซ้อน
  • [FLT: 0] Intertaination: การตอบรับแบบมองเห็น ช่วยวิศวกรเข้าใจผลกระทบของส่วนประกอบเปลี่ยนแปลง
  • [FLT: 0] Flexfity: ได้ผลทั้งสําหรับแถบแคบและวงกว้างที่เข้าคู่กัน
  • [FLT: 0] การควบคุม: เรียบเรียงเป็นระบบทดสอบอัตโนมัติและวงจรควบคุมเวลาจริง

อย่าง ไร ก็ ตาม มี ข้อ จํากัด:

  • [FLT: 0] ความซับซ้อนของดิสเพลย์: แผนภูมิที่เบียดเสียดสามารถอ่านยากสําหรับตารางหลายความถี่ได้
  • [FLT: 0] การรับรอง: การตีความแบบคู่มือจากชาร์ตการพิมพ์นั้นแม่นยําน้อยกว่าการคํานวณแบบคอมพิวเตอร์ (CAD)
  • [FLT: 0] ความไม่ต่อเนื่อง: แผนภูมิคือภาพที่คลื่นความถี่หนึ่ง การกวาดซ้ําซ้ําหลายต้องใช้การวิเคราะห์อย่างรอบคอบ

สําหรับ นัก ออก แบบ แบบ SDR การ รวม แผนภูมิ ด้วย เครื่อง มือ คํานวณ ให้ ผล ดี ที่ สุด ของ ทั้ง สอง โลก.

ทรัพยากร ภาย นอก สําหรับ การ เรียน รู้ เพิ่ม เติม

วิศวกรที่กําลังมองหาความเข้าใจที่ลึกซึ้งขึ้นเกี่ยวกับชาร์ตสมิธในระบบ SDR สามารถสํารวจต่อไปนี้:

  • [FLT: 0] โรเด & ชวาท: Smith Bitles [FLT: 1) — ทฤษฎีปกกระดาษขาวและการใช้จริง (FLT: 1).
  • [FLT: 0] มาซิสม์อินทราม transicized tubital: Smith Bases — รวมการประยุกต์ใช้ในเสาอากาศที่เข้ากันได้ด้วย
  • [FLT: 0]. . . . . . . . . . . . . .

รูปแบบการวน

The Smith Tegraphy is experition from the user of SDR. ตรงกันข้าม อํานาจของสมิทถูกเพิ่มโดยระบบจําลองแบบดิจิตอลและควบคุมเวลาจริง ทําให้เป็นเครื่องมือสําคัญในการพัฒนาความถี่- Guide, language RF enter, ออกแบบด้วยมือ, แบบอัตโนมัติ, หรือแบบ VNA- dical, ตารางของสมิธช่วยให้วิศวกรสามารถเห็นภาพและแก้ปัญหาความเข้ากันได้ที่ตรงกับระบบ SDR ได้ เทคโนโลยี SDR ที่ผลักดันความถี่และความเร็วที่สูงขึ้น และกว้างขึ้น หลักการที่ใช้ไม่ได้ของสมิธจะยังคงกํากับนวัตกรรม