Chương 1: Lý thuyết đường truyền Siêu cao tần nâng cao

+ C : điện dung trên một đơn vị độ dài, đơn vị F/m,L, R, C và G: các tham số đường truyền, được xác định từ cấu trúc hìnhhọc và vật lý của đường truyền kích thước tiết diện ngang, vật li

Kỹ thuật siêu cao tần

Tạ Chí Hiếu

Bộ môn Cơ sở Kỹ thuật Vô tuyến

Khoa VTĐT, HV KTQS

Hà Nội, 03-2012

Chương 7 Lý thuyết đường truyền SCT - Phối hợp trở kháng

1 Lý thuyết đường truyền SCT

+ C : điện dung trên một đơn vị độ dài, đơn vị F/m,

L, R, C và G: các tham số đường truyền, được xác định từ cấu trúc hìnhhọc và vật lý của đường truyền (kích thước tiết diện ngang, vật liệu làm đườngtruyền v.v )

- Trở kháng và dẫn nạp trên một đơn vị độ dài của đường truyền:

s

R + jωL

là một đại lượng không đổi, đặc trưng cho tính chất của đường truyền, bằng tỷ

số của biên độ điện áp trên dòng điện tại bất kỳ điểm nào trên đường truyền,

tỷ số này có giá trị như nhau ở mọi điểm trên đường truyền

- Phương trình của điện áp và dòng điện của đường truyền:

γ = √

ZY = α + jβ: hằng số truyền sóng dọc theo tọa độ z (hướng dọc theo

Các phương trình (6) và (7): các phương trình Helmholtz thuần nhất hay cácphương trình điện báo

- Nghiệm của các phương trình Helmholtz (6) và (7):

trong đó Vt và It: điện áp và dòng điện của sóng tới, Vpx và Ipx: điện áp vàdòng điện của sóng phản xạ

với VLt, VLpx, ILt, ILpx: biên độ của điện áp và dòng điện sóng tới và sóngphản xạ tại tải.

sóng tới tại tiết diện bất kỳ trên đường truyền,

⇒ Quan hệ giữa trở kháng tải ZL và hệ số phản xạ tại tải ΓL:

trên đường truyền:

- Trường hợp đường truyền là không tổn hao năng lượng (α = 0; γ = jβ):

phản xạ sẽ giảm dần dọc theo hướng từ tải tới máy phát theo hàm mũ e−2αz,còn trong trường hợp đường truyền không có tổn hao thì modul của hệ số phản

xạ là không đổi trên toàn đường truyền

thể coi chúng như đường truyền không tổn hao

Khi đường truyền không có tổn hao:

- Do có sóng tới và sóng phản xạ ⇒ trên đường truyền hình thành sóng đứngđiện áp và dòng điện Tại những tiết diện mà sóng tới và sóng phản xạ đồng

truyền khi cuối đường truyền mắc tải đã cho

V (z)VLt

=

q

⇒ biên độ sóng đứng điện áp chuẩn hoá phân bố dọc theo đường truyền không

khoảng cách giữa các điểm nút hoặc bụng điện áp liên tiếp bằng một nửa bướcsóng trên đường truyền,

- Ở tại các điểm bụng, sóng tới và sóng phản xạ đồng pha ⇒ hệ số phản xạ

do sóng tới và sóng phản xạ ngược pha nên hệ số phản xạ bằng -1, tức là

⇒ trở kháng chuẩn hoá tại các điểm nút điện áp trên đường truyền có giá trịbằng nghịch đảo của hệ số sóng đứng và cũng là đại lượng thực.

⇒ Công thức xác định giá trị trở kháng tải chuẩn hoá qua hệ số sóng đứng vàkhoảng cách từ điểm nút điện áp đầu tiên đến tải:

zL = 1 − jKdtan(βlmin0)

- Đường truyền ngắn mạch tải:

Các giá trị tương ứng của các tham số:

- Đường truyền hở mạch tải:

cũng là một kháng thuần

Các giá trị tương ứng của các tham số:

- Đường truyền ở cuối mắc tải bằng trở sóng đặc tính:

thấy trở kháng chuẩn hoá có giá trị không đổi trên mọi điểm của đường truyền

và bằng giá trị trở sóng đặc tính Trong trường hợp này đường truyền được phốihợp Hệ số phản xạ bằng không, hệ số sóng đứng bằng 1 Trên đường truyềnchỉ có sóng chạy từ nguồn phát tới tải mà không có sóng phản xạ Đây là chế

độ làm việc lý tưởng của đường truyền Các kết quả cho các tham số:

0 z

V (z)

V (z)

(c)

0 z

(d)

0 z

... số:

- Đường truyền cuối mắc tải trở sóng đặc tính:

thấy trở kháng chuẩn hố có giá trị khơng đổi điểm đường truyền

và giá trị trở sóng đặc tính Trong trường hợp đường truyền phốihợp... phản xạ khơng, hệ số sóng đứng Trên đường truyềnchỉ có sóng chạy từ nguồn phát tới tải mà khơng có sóng phản xạ Đây chế

độ làm việc lý tưởng đường truyền Các kết cho tham số: