BÁO cáo THÍ NGHIỆM SIÊU CAO tần và ANTEN

BÁO cáo THÍ NGHIỆM SIÊU CAO tần và ANTEN

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SIÊU CAO TẦN VÀ ANTEN 1 Thành viên thực hiện:  PHAN VĂN ĐỒNG  NGUYỄN ĐỖ DUY HẢI  PHAN NGUYÊN KHOA 2 LAB 2:Basic Transmission Lines in the Frequency Domain  MỤC TIÊU: - Sử dụng spice để khảo sát sóng sin trên đường truyền không tổn hao - Làm quen với sóng phản xạ cơ bản từ tải và so sánh các mô phỏng với giá trị tính toán bằng giản đồ Smith 3 MÔ HÌNH ĐƯỜNG TRUYỀN CƠ BẢN  Các tham số đặc trưng của đường truyền không suy hao : trở kháng đặc trưng của đường truyền : thời gian trễ - Quan hệ chiều dài của dây với thời gian trễ: với là vận tốc pha -Với L’ là điện cảm trên một đơn vị chiều dài và C’ là điện dung trên một đơn vị chiều dài: 4 MÔ HÌNH ĐƯỜNG TRUYỀN SỬ DỤNG CÁP ĐỒNG TRỤC  Xét một cáp đồng trục thông dụng RG-58 có: Question 1: tính điện cảm và điện dung trên một đơn vị chiều dài 5 MÔ HÌNH ĐƯỜNG TRUYỀN SỬ DỤNG CÁP ĐỒNG TRỤC  Với cáp đồng trục không tổn hao ta có công thức liên hệ giữa L’,C’ và bán kính trong a,bán kính ngoài b của cáp 6 MÔ HÌNH ĐƯỜNG TRUYỀN SỬ DỤNG CÁP ĐỒNG TRỤC  Question 2: Cho một cáp đồng trục khác với , . Tính tỉ số = 4,235 Question 3: Với b= 3mm 7 MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN SÓNG XÂY DỰNG TRÊN SPICE 8 Z G 5 0 Z L 1 0 0 T 1 T D = { d e l a y } Z 0 = 5 0 0 0 00 L O A DI N P U T V G 1 V a c 0 V d c PARAMETERS: d e l a y = 5 n s Question 4: cho f = 200MHz và Tìm bước sóng λ ? MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN SÓNG XÂY DỰNG TRÊN SPICE Question 5: Cho chiều dài đường truyền Tìm thời gian trễ 9  Question 6: Vẽ sơ đồ cường độ của điện áp tại đầu vào như là một hàm của chiều dài. Từ các giá trị điện áp trên biểu đồ và mối quan hệ, xác định VSWR, và từ VSWR tính |Γ|. 10 Với l chạy từ 0 đến [...]... cường độ độ dòng điện ở đầu vào như là một hàm của chiều dài L từ đó tính và |Γ| Nhận xét: VSWR và |Γ| có giá trị như nhau theo 2 cách tính ở trên 11  Question 8: Vẽ cường độ của trở kháng vào Độ lớn của trở kháng đầu vào như là một hàm của chiều dài 12  Phần thực của trở kháng  Phần ảo của trở kháng 13  Question 9: Tính toán trực tiếp Γ và VSWR sử dụng phương trình (2.6) và (2.7) dưới đây So sánh... 19  Question 13: Vẽ biên độ điện áp vào 20  Bây giờ cho ngắn mạch Nghĩa là ZL = 0.001Ω (rất nhỏ ) 21  Question14: Vẽ biên độ điện áp vào 22   Bây giờ cho hở mạch Nghĩa là ZL = 1MΩ (rất lớn) 23  Question15: Biên độ điện áp vào 24 LAB 3: Transients on Transmission Lines  Mục đích: • Hiểu được bản chất của đường truyền dưới sự kích thích điện áp hình SIN ở đầu vào • Tìm hiểu sự lan truyền ngắn của... Question 11: Nếu ta có 1 mét cáp đồng trục như ở trong câu hỏi 4, thì tần số của nó tại chiều dài λ/2, 2.5λ là bao nhiêu? (chú ý rằng ta không được thay đổi chiều dài vật lý của đường truyền) đồng trục trong câu hỏi 4 có tần số f = 200MHz Vì vậy: 17  Question 12: Vẽ biên độ độ lớn của điện áp đầu vào đối với chiều dài khác nhau ( chỉ thay đổi tần số ) So sánh với kết quả ở question 6 Tính VSVR trong trường... áp nguồn và tải của đường truyền trong khoảng thời gian t = 0… 50 ns Giải thích dạng tín hiệu đã vẽ được và so sánh với kết quả tính toán R g Vg V s o u rc e T1 V lo a d 50 TD = 25ns Vg 0 T1 V1 T2 V2 T3 V3 T4 V4 = = = = = = = = 0 0 0 0 0 1 n 10 50n 10 5 0 0 0 1 n 0 0 Z0 = 50 R L 50 0 0 26 27 -Hệ số phản xạ tại nguồn là : -Hệ số phản xạ tại tải là : -Vì không có sóng phản xạ,điên áp tại nguồn và tải Kết... dang sóng của điện áp nguồn và tải của đường truyền trong khoảng thời gian t=0…100ns ? So sánh kết quả tìm đuợc với kết quả mong đợi để có câu trả lời cuối cùng 29 30 -Tại t = T = 25ns, sóng đi đến tải đầu cuối , và do tải không phối hợp nên sóng phản xạ có biên độ Vì vậy điện áp tại tải là tổng của hai sóng tới và sóng phản xạ Tại t = 2T = 50ns, sóng đi đến máy phát , và bởi vì không có sóng phản... nguồn và tải của đường truyền trong khoảng thời gian t = 0…300 ns So sánh kết quả tìm đuợc với kết quả mong đợi để có câu trả lời cuối cùng 33 -Hệ số phản xạ tại nguồn : - Hệ số phản xạ tại tải : 34 Tại t = T = 25ns, sóng đi đến tải đầu cuối , và do tải không phối hợp nên sóng phản xạ có biên độ Vì vậy điện áp tại tải là tổng của hai sóng tới và sóng phản xạ Tại t = 2T = 50ns, sóng đi đến máy phát, và. .. phát , và bởi vì không có sóng phản xạ + V2 = 0 Như vậy, điện áp nguồn là: Tại t = 3T = 75ns, sóng đi đến tải , và bởi vì tải không phối hợp trở kháng nên 31  Tương tự như vậy, ta cũng có: VS = 2.86(V ) 32 2.3 Tải và nguồn không phối hợp trở kháng  Thay đổi trở kháng tải thành RL = 20 , và thay đổi trở kháng nguồn Rg = 200 R g V g V s o u rc e T1 V lo a d 200 TD = 25ns V g 0 T1 V 1 T2 V 2 T3 V 3... hàm của chiều dài 12  Phần thực của trở kháng  Phần ảo của trở kháng 13  Question 9: Tính toán trực tiếp Γ và VSWR sử dụng phương trình (2.6) và (2.7) dưới đây So sánh lại kết quả đo ở các câu 6, 7 và 8? Kết quả này giống kết quả ở bài 6&8 14  Question 10: Vẽ cường độ điện áp tải Cường độ điện áp tại tải Nhận xét: Sự thay đổi biên độ của độ lớn điện áp là rất nhỏ mV Do đó có thể coi điện áp không... hai sóng tới và sóng phản xạ Tại t = 2T = 50ns, sóng đi đến máy phát, và do máy phát không phối hợp nên sóng phản xạ có biên độ Như vậy, điện áp nguồn là: Tại t = T = 70ns, sóng đi đến tải đầu cuối , và do tải không phối hợp nên sóng phản xạ có biên độ điện áp tại tải : Tính toán tương tự ta có bảng thống kê 35  Ta thấy kết quả tính toán phù hợp với hình vẽ 36 . BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SIÊU CAO TẦN VÀ ANTEN 1 Thành viên thực hiện:  PHAN VĂN ĐỒNG  NGUYỄN ĐỖ DUY HẢI  PHAN NGUYÊN. biểu đồ và mối quan hệ, xác định VSWR, và từ VSWR tính |Γ|. 10 Với l chạy từ 0 đến  Question 7: Vẽ hàm cường độ độ dòng điện ở đầu vào như là một hàm của chiều dài L. từ đó tính và |Γ|. Nhận. đó tính và |Γ|. Nhận xét: VSWR và |Γ| có giá trị như nhau theo 2 cách tính ở trên 11  Question 8: Vẽ cường độ của trở kháng vào Độ lớn của trở kháng đầu vào như là một hàm của chiều dài 12  Phần