Smith Chart'ı Evaluate'ye kullanarak ve Rf Sistemi izolasyonunu ve Crosstalk'u geliştirin

Smith Chart for RF Isolation and Crosstalk Optimizasyonu için Kullanımı

Smith Chart, onlarca yıldır RF mühendisliğinin temel bir temel grafik aracıdır.Bu iki kanallı iletişim sistemlerinin, yansıma katlarının ve sinyal uyumu ile ilişkili olarak, Smith Chart, izolasyon ve çapraz olarak ayrıştırılmış devrelerin performansını doğrudan etkiler.Bu iki ölçüm sistemi, sinyal işleme ve sinyal işlemenin performansını ve doğrulayıcı noktaların nasıl iyileştirileceğini ve sinyal bütünlüğünün nasıl korunacağını analiz eder.

Smith Chart: Impedance Matching için Görsel Bir Araç

Origins ve Temel Prensipler

1930'larda Phillip H. Smith tarafından geliştirilen, Smith Chart, tüm karmaşık yansıma katsayı haritaları (Gamma) normalleştirilmiş bir dürtü düzleme doğru hareket eder. Sürekli tepkilerin çevrelerini kullanır ve sürekli tepki verme sağlar, mühendislere doğru bir şekilde tahmin edilir veya hesaplanan bir dürtü değeri doğrudan gösterir.The chart is actually a grafik çözümü for the iletim line denklemi, it possible to determine correct access wave rate (VSWR), ve yanlış dalga kaybı (VSWR), ve yanlış bir şekilde tekrarlanan hesaplamalar olmadan.

Grafiki etkili bir şekilde kullanmak için mühendisler, sistem özelliklerine uygun olarak normalleşir, genellikle 50 ULL. Bu normalleşme, grafikteki herhangi bir noktanın Z0'a göre bir oran olarak okunabilir. Örneğin, normalleştirilmiş bir şekilde 1 + j0, merkezden gelen herhangi bir kalkış mükemmel 50 ULL maça karşılık gelir.

Impedance ve Reflection Co effective arasındaki İlişki

Smith Chart doğrudan yansıma katına aykırıdır. yansıma katsayı ⁇ = (Z - Z0) / (Z + Z0), grafik merkezinden bir vektör olarak gösterilir. ⁇ büyüklüğü, fazın minimum veya maksimum engelleyicinin nerede meydana geldiğini gösterir.

Smith Chart'tan elde edilen önemli bir parametre VSWR, her port'da sabit VSWR çevrelerinden gelen sürekli VSWR çemberlerinden okuyun. düşük VSWR ( 1: 1), yüksek VSWR'yi temsil eden bir çember içinde iyi bir eşleşme gösterirken, hemen tanınabilir bir yöntem yapar.

RF Sisteminin Değerlendirilmesi

RF Sistemlerinde Tanımlama

Bir RF sisteminin farklı kanallar, limanlar veya bileşenler arasında sızıntıları önlemenin ölçüsüdür. Genellikle, zayıf izolasyonun doğrudan darbeye enjekte edilmesi, başka bir limanda tespit edilen güç oranıyla ilgili olarak, yüksek izolasyon, çarpıklıklar, kırılımcılar, fazlanmış diziler ve MIMO sistemleri, özellikle de yan yanarlı zincirler arasındaki müdahalenin en aza indirgenmesi gerekir.

Birçok sistemde, izolasyon, filtre limanlarında yanlış eşleştirmeler, yükselteçler veya anten beslemeleri ile bozuluyor. Bir port yanlış bir şekilde, olayın gücünün bazıları yanlış anlaşılmaları ve bu şekilde diğer sistemleri azaltan veya aktarmayı sağlayan bir sinyal yolu yaratarak, genel ayrılık kanalını azaltan bir sinyal yolu yaratarak.

Smith Chart'ı Diagnose Isolation Issues

Smith Chart'ı izolasyon değerlendirme için kullanmak için, sistemin S-parametrelerini ölçmeye başlayın, özellikle de 0,5 - j0.3 (normalleştirilmiş), bu yaklaşık 0,5'in üzerinde bir karşılaştırmaya ve yaklaşık 6 dB'nin geri dönüşüne karşılık gelir. Örneğin, bir filtreden 1 tanesinin şarj edici yolları tespit etmesi durumunda, bu, yaklaşık 0,5'in büyüklüğüne karşılık gelir.

Ek olarak, Smith Chart, belirli bir frekans bandında keskin bir yanlış eşleştirmeye neden olabilecek bir yeniden ortaya çıkabilir.Performasyonda bir nokta sabit bir direniş çemberi etrafında frekans değişiklikleri olarak dönerken, grafik merkezi veya geniş bant genişliğine doğru uzanan bir geçiş hattının iyi genişbanlı bir eşleşmeye yol açabileceğini gösterir.For example, a resonant circuit or import line effects that may be a specific frequency. Plotting impedance over a frequency group on the chart (a frequency süpürücük izlerini).For example, a tight clustered trace near the chart.

Impedance Plots for Isolation

Tek sınır ölçümlerinin ötesinde, Smith Chart liman 2'nin çeşitli yüklerde kesintiye uğraması için kullanılabilir. Örneğin, port 2'nin diğer porttaki gecikmeden etkilenebilir, port 1'in girişini arsayarak ve potansiyel olarak kötüleştirme işlemine izin verebilir. Smith Chart, bu sonlandırmanın yanlışlığını ve böylece izolasyonu nasıl etkilediğine izin verebilir. Örneğin, port 2'nin açık bir devre ile sona erdiğini, port 1'deki engelleyici bir noktaya kadar geçebilir.

Süreç resmi olarak, bir tek Smith Chart'ta her portın dürtüsü çizin.Bu port, bu tür bir direnç sorunları için birincil şüphelidir.Bir eşleme ağının bu kadar zorlayıcı elemanları getirebileceğini araştırın. Örneğin, bir shunt cihazını kullanarak bir grafik izolasyonu sağlar.

Impedance Analysis ile Crosstalk Yeniden Üretin

Crosstalk Mechanisms

Crosstalk, birden fazla transceivers ile basılı bir devrede olduğu gibi, iletim hattının yanı sıra çift enerji bile aşırı uçarak sabit bir şekilde sabitlenebilir. ancak, bu sinyallerin kaynağına geri döndüğünü ve diğer hızlara daha verimli bir şekilde yol açmasını sağlar.

Bir başka mekanizma, paylaşılan bir zemin uçak veya güç dağıtım ağı gibi ortak bir engel yolu aracılığıyladır.Eğer bir kanalda yüksek akım sinyali, tüm limanları uyumlu hale getirebilir, yansımaları azaltırken, Smith Chart sadece bu tür bir iletkenlik bağlantılarını doğrudan modelleyemez, zemin sistemi aracılığıyla büyük yansımaları geri döndürecek yanlış bir limanları tanımlamak yardımcı olur, ortak engelleyici haçlı haçı birbirine bağlar.

Smith Chart, Couplingling'ı Miniye Yaklaşımlar

Smith Chart'ı kullanarak geçiş yapmak için, her iletim hattının veya portların frekans aralık aralığı üzerinde çalışmasını karakterize eder. yüksek VSWR (örneğin, ayakta dalga > 1) her yarı dalga boyunca düzelir, geçiş düğümleri yüksek hızlanır ve böylece bağlantı hattını kullanarak doğrudan ayarlandığında sabitlenen hatlara bağlanır.

Çok kanallı sistemlerde, iki liman arasındaki geçiş S21 veya S12'yi ölçerek değerlendirilebilir, bağlantının kaynağına veya yüke kadar. Smith Chart for different pair conditions shows the impedance that en iyi şekilde uyum sağlar. Bazen, kasıtlı olarak yanlış bir değer, yükleme limanında yıkıcı bir müdahaleye neden olabilir, çiftleştirilmiş gücü azaltır.Bu teknik, Smith Chart for different match conditions uses the impedance the impedance in the impedance in a location that maximum-the example, by a shorted road.

Bir başka yaklaşım, Smith Chart'ı tasarıma kullanmak, her port of the isolator veya ferrite dolaşımlayıcıları, yüksek izolasyon ve düşük haçlı bir yöne doğrultabileceklerdir.Bu bileşenlerin gerçek tasarımı karmaşık olsa da, mühendis her portdaki engeli doğrulamak için grafiği kullanabilir.

Smith Chart'ı Sistem Optimizasyonu'nda Kullanımı için Pratik Adımlar

Ölçüm Teknikleri

Smith Chart'ı izolasyon ve çapraztalk gelişimi için ilk adım doğru ölçümdür. Bir vektör ağı analiz cihazı kullanın (VNA) frekans bandı üzerinde S-parametreleri ölçmek için. Ölçülen karmaşık yönlendirme verileri bir Smith Chart'ta ya da ücretsiz online hesaplayıcılar kullanarak doğru bir şekilde indirin.Instructions a administrator ve protractor kullanarak doğru noktaları kullanın.For rutin çalışma için, yazılım araçları (e.g., Keysight ADS, Ansys HFSS, veya ücretsiz online hesaplayıcılar) Doğrulanmış verileri doğrudan doğrulayın.

izolasyonu değerlendirdiğinde, S21 parametreyi diğer limanlar arasındaki ölçtü, sonra, bir yanlış eşleştirme (örneğin, açık veya kısa) ile yükleyici bir ağla nasıl bir araya geldiğini görmek için Smith Chart'taki rahatsız edici bağlantının (FEXT) veya çok fazla uçlu bir geçişin veya çizginin kapatılması gerekir.

Yazılım Araçları

Birkaç yazılım aracı, Smith Chart for RF analysis.ETHT:0)Keysight PathWave ADS) tarafından belirlenen bir Smith Chart faydasını içerir ve eşleşen ağların manuel ayarını içerir.[D)[D FONT=2][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=S][FONT=FONT=FONT=STRNT=FONT=S FONT=S=FONT=S=FONT=S FONT=SNT=SNT=SNT=SNT=S=S=S=S=S=S=S=S=S=S=S=FONT=SNT=S=FONT=SNT=SNT=S FONT=SQNT=S=S=S FONT=SQNT=SNT=SNT=FONT=SNT=S FONT=S FONT=S FONT=S FONT=S FONT=S FONT=SNT=

Simülasyon aletlerini kullanırken, planlı tasarımdan nasıl silindiğini gösteren parasitik etkilerin belirlenmesi önemlidir.Örneğin, bir kapasitör, izoital frekansın olması amaçlanmıştır; Smith Chart, bu, açık veya kısa bir süre boyunca, sabit bir şekilde sabitlenebilir bir dairede kalmak yerine, parasitik etkiler tespit eder.

Diğer Analiz Yöntemleri ile Kombinasyon

Smith Chart güçlü bir araçtır, ancak tam bir çözüm değildir. Smith Chart'ın doğrudan modele (örneğin, izlere göre sabitlenme süresine) yol açan fiziksel ayarın elektromanyetik simülasyonunu da dikkate alır. Örneğin, kontrol edilen bir L- seviyesindeki farklar için, % 0,0 ile geçiş yapan bir porta dönüşen bir portatif hıza doğru düzgünleme oranın %21'i azaltılabilir.

Gelişmiş Tahminler

Broadband vs. Narrowband Optimizasyon

Smith Chart eşleştirme ağları doğal olarak dar bant çünkü dürtüsel dönüşüm frekans bağımlıdır. Bir frekansta mükemmel bir maç diğer frekanslarda tasarlayacaktır.In wide partition and cross improve, mühendisler Chebyshev veya maximally flat transformers gibi çok fazla bölümlemeli ağların nasıl kullanılabileceğini düşünmelidir.Bu, tüm portlar boyunca bir bant genişliğini kullanarak tüm noktaların yeterince işlevsel olmasını gerektirir.

Parasitik Elements Etkisi

Bu parasitik, örneğin, ekrandaki eğimli bir dizi veya eşleme noktası gibi, sabit direniş çemberleri boyunca zorlanan bir ağ üzerinden sabitlenebilir.In the Smith Chart, these parasitics appears as additional series or shunt responseances that returns the impedance point around the chart. For Smith Chart Simulator to the correct steps by the same-uped network.

Pasajın aynı zamanda karşılıklı darbeyi azaltmak için dikkatli bir düzen gerektirir, ancak Smith Chart, küçük bir seriye direnen veya ferritenin demleyebileceği frekansları tespit edebilir.Resonance between parasitic cleance and inductance createance create a high-impedance common point, the Smith Chart will show ani impedance.If the sunak.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Smith Chart, sistemi izolasyonu ve haçı optimize etmek isteyen RF mühendisleri için vazgeçilmez bir araç olarak kalır.Dörtüşünme ve yansıma katımı kullanarak, yüksek çözünürlükte bulunan ve kanaldaki yüksek çözünürlükte bulunan bir programlama yöntemine sahip olan bilgisayar destekli sistemlere ilişkin ayrıntılı bilgi verir.