Mga Simulain sa Elektronikong Inhinyeriya
Mga Paraan ng Pag - aaral sa mga Pamilihang Panulaan ng Smith Chart
Table of Contents
Introduksiyon sa mga Paraan ng Smith Chart Para sa Mahuhusay na Palabas
Ang Smith Chart ay nananatiling isa sa mga pinaka-matatag na mga kasangkapang graphical sa inhinyeriyang microwave, na nagbibigay ng direktang pamamaraan para sa pag-aaaklas ng komplikadong impluwensya at repleksiyong kompetitibong mga cofit. Kapag ikinapit sa Frequency Preative Surface (FSS), ang Smith Chart ay nagreresulta sa mga abstraksyong di-pormasyonal na mga inporma tungkol sa resonantang pag-uished. Kapag ikinapit sa Frequency Reptytryedly compucture na mga kondisyon. Hindi tulad ng purong mga pamamaraang numero, ang mga inst ng mga inhinyero ay nagbibigay ng mga ins, ang mga indibidwal na pag-paglilinaw ang mga adcase-intiba ng mga ins, ang mga inscrektor na may mga ins, mga inscrekrehe ng mga ins, mga inscrepekrehe na may mga ins, mga insibleng pang-incedence na may mga pamamaraang pang-pagsusuri ng mga pamamaraan
Mga Mahalagang Bagay ng Marurunong na Palabas
Ang Frequency Please Surfaces ay dalawang-dimensional periodic array ng metaliko o diesectric na mga elemento na nakikipag-ugnayan sa mga insidente elektromagnetikong alon. Ang kanilang frequency-dependiyenteng transaksyon at mga katangiang repleksiyon ay gumagawa sa mga ito na mahalaga sa mga aplikasyon tulad ng antenang random, dichroic sub refletors, elektromagnetikong panaguri, at spincinal filter. Ang mga elemento ng FSSS ay maaaring maging alinman sa pattern-type (resonants) na mga katangiang patternment, polarty, mga katangiang infinment, mga elementong influential, mga katangiang influential, spes, spes, spes, spes, spes, spes, spes at spes.
Equivalent Circuit Models of FSS
Para sa maraming mga istraktura ng FSS, ang ibabaw ay maaaring i-modelo bilang isang funduce sa isang transaksyon linya. Sa mga frequency kung saan ang electrical sukat ng unit cell ay maliit relatibo sa wavelength, ang FSS ay kumikilos tulad ng isang lumpia elemento: isang serye LC circuit para sa mga elemento ng patning-type (producing isang bandstop reaction) at isang parallel LC circuit para sa mga elemento ng aperture-type (producing isang bands respe reacture). Ang Smith Chart ay nagbibigay ng isang natural na platibo sa mga circuit na ito, bilang ang impluwential na recedence ng stance ng funds ay maaaring direktang FSence at ang mga product na maaaring maging tulad ng mga productential na stance na stance at ang mga productent.
Mga Uri ng Sagot ng FSS
- Bandpas FSS: Transmits signals sa loob ng isang espesipikong frequency band; aperture elemento karaniwang ginagamit.
- Bandstop FSS: Ang mga hudyat ay nagpapakita ng mga signal sa loob ng isang stopband; mga elementong pahati-tagpi na tipikal.
- AngMulti-band FSS: ay gumagamit ng maramihang mga elementong resonant upang makamit ang ilang mga pasband o stopband.
- Polarization-selectibong FSS:[Idinisenyo upang iba ang pagtugon sa mga polarisasyong TE at TM.
Ang Smith Chart Bilang Isang Kasangkapan sa Pagsusuri
Ang Smith Chart ay nagreresulta sa repleksiyong coficial ⁇ = (Z ⁇ Z0)/(Z + Z0) sa isang komplikadong eroplano na nakagapos sa pamamagitan ng Eipianić 1. Ito ay sabay na nagtatanghal ng normalisadong impeachence at influsion, na ginagawa itong mahalaga para sa FSS analysis. Kapag ang isang FSSS ay naiilaw, ang impendihensiya na nakikita sa ibabaw ay nag-iiba ng frequency. Sa pamamagitan ng pag-plakakakaparaang ito sa Smith Chart, ang mga inhinyero ay maaaring:
- Alamin ang mga frequency ng resonant kung saan ang impenditasyon ay talagang tunay (ang Ghana ay may kaunting magnitude).
- Ayon sa hula ng bandwidth mula sa frequency range kung saan angifilisensiya ay nananatiling mababa sa isang stage (e.g., −10 dB).
- Disenyo impeachment coupled networks gamit ang transmission line stubs o dilectric layers.
- Di - mabilang na parasitikong mga resonansiya at iba't ibang epekto mula sa interaksiyon ng elemento.
Ang Paglalagay ng Mapang FSS Impederance sa Smith Chart
Ang ibabaw na impluwensya ZS[ ay karaniwang nakukuha mula sa full-wave revision (e.g., HFSS, CST) o mula sa pagsukat gamit ang isang free-space method. Ang replect na coficial ay kinakalkula bilang ⁇ = (Z[2][S[ [[3])(Z[T:SC.[T] Ang ⁇ F ⁇ S.[0 ⁇ ] [[0] ay isang ⁇ NC.[0] [[0.[0] [[0] [[0] [[0] [[0] [[0] [[0] [[C.[C.[0] [[C.[C.[0] Ang mga anyong curc.[C.[C.C.[C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.
Step-by-Stend Smith Chart Analysis para sa FSS
1.
Para sa mga kinopyang FSS, gumamit ng isang unit cell border na may mga daungan ng Floquet para makuha ang SQUparameters. Para sa mga sukat, gumamit ng network analyter na may antena at oras na nag - e - anking para ibukod ang pagtugon ng FSS.
2. Normalisasyon at Pagpapaalis
Normal na i-diagnost ang reference impendience (karaniwan 377 ⁇ para sa libreng espasyo). Plot bawat frequency point sa Smith Chart. Karamihan sa mga modernong kasangkapang repleksiyon o mga aklatan ng Python (e.g., scikit-rf) ay maaaring lumikha ng mga plot ng Smith Chart nang kusa.
3. Alamin ang mga Resonansiya
Ang isang resonance ay nangyayari kapag ang impeach na trajectory ay dumadaan sa tunay na axis (Im(Z)=0). para sa isang bandstop FS (patch type), ang resonance ay katumbas ng isang mataas na distansiyal na punto malapit sa bukas na specificity point (kanan ng tsart). Para sa isang bandpas na FSS (aperture type), ang resonance ay lumilitaw bilang isang mababang impendience pointation point malapit sa maikling shetticiture point (kaliwa). Ang frequency na sa tor na rojey curts na rong ro ay ang tunay na seantson.
4. Suriin ang Bandwidth
Ang bandwidth ay maaaring suriin mula sa locus ng reflect cofictific magnitude. Para sa isang ibinigay na return love (e.g., −10 dB), gumuhit ng isang patuloy na phystic round ng radiation na katumbas ng magnitude na iyon (e.g., Eixiificific=0.316 para sa −10 dB). Ang frequency kung saan ang FS trajectory ay pumapasok at lumalabas sa bilog na ito ay nagbibigay ng kahulugan sa operational bandwidth.
5. Magkakaroon ng Pananakit
Kung ang FSS impendience sa resonance ay hindi eksaktong Z0, isang magkapares na network ay kinakailangan. Ang Smith Chart ay nakakagawa ng graphical synthesis ng mga magkapares na stubs: gumagalaw sa kahabaan ng patuloy na resistance o advence circles upang maabot ang parehas na punto (gitna ng tsart). Ito ay partikular na kapakipakinabang para sa FSS sa mga aplikasyon ng randome kung saan ang mababang repleksiyon sa isang malawak na banda ay kinakailangan.
Patiunang Pamamaraan ng "SpecS " sa" Smith Chart "
Multibong MGA KAREsonante at mga Intermode
Ang mga disenyo ng multimiltitive Election FSS (e.g., concentric rings, Jerusalem crosss) ay nagpapakita ng multiple resonances. Sa Smith Chart, ang mga ito ay lumilitaw bilang maramihang mga presipitasyon o mga ikid.Ang pagkakalayo sa pagitan ng mga loop ay tumutulong sa pagtiyak kung ang mga resonance ay magkapares o independiyente.Ang Smith Chart ay maaari ring magsiwalat ng mga pekeng grapo kung ang pana-panahon ay lumalampas sa kalahating mga quarpewave – ang mga ito ay nagpapakita bilang mabilis na mga pagkakaiba o mga aksyon.
Pag - aalis ng mga Stub Network
Para sa FSS na nakapaloob sa dieslectric layers, ang epektibong impeachment na nakikita ng alon ay maaaring baguhin gamit ang quarter na mga elektrowave transformers o sleet stubs. Sa Smith Chart, ang isang quarter na surficatewave transformer ay umiikot ng impeachment puntos sa pamamagitan ng 180° sa paligid ng patuloy na VSWR bilog.Ang mga inhinyero ay maaaring mabilis na tumiyak sa kinakailangang impendihensiya ng mga panggitnang layer upang dalhin ang FSS impluwrance sa gitna ng tsart.
Pagsusuri sa Polarisasyon
Maraming FSS ang anasotropiko. Sa pamamagitan ng pag-plaka ng Smith Chart para sa parehong mga sistemang TE at TM polarizations, ang asymmetry sa impeachment trajectories ay nagiging maliwanag. Ito ay kritikal para sa mga dual glopepolarized systems tulad ng satellite communication arrays. Ang Smith Chart ay tumutulong sa pagdidisenyo ng FSS na nagpapanatili ng hindi pabagu-bago na pagganap para sa parehong polarisasyon.
Praktikal na Halimbawa: Cross Miston Dipole FSSS Analysis
Isaalang - alang ang isang cross survidele FSS na dinisenyo para sa isang sptop reaction sa 5 GHz. Ang unit cell ay 12 mm square, na may dipole arms 8 mm ang haba at 1 mm ang lapad sa isang 0.5 mm ang kapal FR&4 substrate (AN&FLT:0]r[2] Ang bandang ito ay may impluwensyang 8°N&C.4 ⁇ 0 ⁇ N ⁇ E.5 ⁇ W.Ave ⁇ E / 2°N&02] Ang isang ⁇ W.
Mga Pakinabang at mga Hangganan ng mga Pamamaraan ng Smith Chart
Mga Pakinabang
- Intuitibong visualization: Ang mga komplikadong impluwensya ay agad na mauunawaan.
- [Graphical complements: No ⁇ ic ⁇ [kailangan para sa simpleng mga magkapares na gawain.
- [Bandwidth[Category: Patnugot na basahin mula sa mga palaging bilog na ⁇ i ⁇ i ⁇ .
- [Educational na halaga: Nagtatayo ng malalim na pagkaunawa sa FS katumbas na mga sirkito.
Mga Hangganan
- [[Talaksan] – isahang representasyong ⁇ port: Itinuturing ng Smith Chart ang FSS bilang isang nag-iisang kargang kripto ng kripto; para sa pagsusuri ng transaksyon, dapat itong pagsamahin sa teoriyang network.
- Frequency scaling: Ang Direct planing ay nagpapalagay ng isang patuloy na reperensiyang di-tuwirang pag-aalsa; para sa FSS na may pana-panahong kondisyon ng hangganan, maaaring hindi ito lubos na dahilan ng anggulo na calcinomof calcence effects.
- Ang prosesong Manual ay maaaring panahon na ⁇ consumpssuming[ para sa daan-daang mga puntong frequency; ang kompyuter na kompyuter ng software ay inirerekomenda para sa makapal na datos.
- Hindi direktang nagpapakita ng anggulo na ⁇ dependence:[kailangan ng hiwalay na Smith Chart plots o 3D extensions.
Pagsasaayos
Ang Smith Chart ay nananatiling isang mahalagang kasangkapan para sa FSS analysis, pag - aayos ng puwang sa pagitan ng distansiya ng data at design intuwisyon. Sa pamamagitan ng pagkatha ng mga trajectories, maaaring madaling makilala ng mga inhinyero ang mga resonance, bandwidth, at mga kahilingan na katugma nito. Ang modernong mga kasangkapang reflection ay hindi naggawad ng extified ng Smith Chart; bagkus, ginawa nila itong mas madaling makuha sa pamamagitan ng mga paraan ng automatting planning pag - implator at nagpapangyari sa interaktibong panggagalugad ng mga disenyo sa pamamagitan ng mga makina sa telebisyon na ang mga instrumentong pansuporta ay patuloy na ang mga instrumentong pansuporta ng telebisyon at ang mga instrumentong panlarawan ay magiging mas madaling - Kristo.
External Resources:]