4 Phân tích mạch cao tần
3.33 thị Smith mô tả hoạt động của một mạch điều chỉnh phối hợp trở kháng ha
tính tổng qt. Các dây chêm trình bày trên Hình 3.32 là các dây chêm song song dễ thực hiện hơn là các dây chêm nối tiếp. Tuy nhiên về nguyên tắc các dây chêm nối tiếp cũng có thể được sử dụng. Trong bất kỳ trường hợp nào các dây chêm cũng có thể là hở mạch hay ngắn mạch.
Giải pháp dùng đồ thị Smith
Đồ thị Smith trên Hình 3.33 minh họa hoạt động cơ bản của mạch điều chỉnh phối hợp dây chêm kép. Như trong trường hợp các mạch điều chỉnh phối hợp dây chêm đơn ta ln có hai nghiệm. Điện nạp của dây chêm đầu tiên b1 (hoặc b01 đối với dây chêm thứ hai) di chuyển dẫn nạp tải tới y1 (hoặcy10). Các điểm này nằm trên vòng tròn 1 +jbđã quay; lượng quay là d bước sóng theo hướng về tải, ở đâyd là độ dài điện giữa hai dây chêm. Tiếp theo chuyển chuyển y1 (hay y01) theo hướng về nguồn qua chiều dàid của đường dây đưa chúng ta tới điểm y2 (hoặcy02) và các điểm này phải nằm trên vịng trịn1 +jb. Dây chêm thứ hai khi đó bổ sung một điện nạpb2 (hoặcb02) và nó đem chúng ta tới tâm của đồ thị và hoàn thành việc phối hợp trở kháng. Lưu ý từ
Hình 3.33:Đồ thị Smith mơ tả hoạt động của một mạch điều chỉnh phối hợp trở kháng hai dâychêm chêm
Hình 3.33 rằng nếu điện kháng tảiyL nằm trong vùng tơ bóng của vịng trịng0+jbthì khơng có một giá trị điện nạpb1 nào của dây chêm có thể đưa điểm tải tới giao với vịng trịn1 +jbđã quay. Vì vậy vùng tơ bóng này hình thành một dải cấm đối với dẫn nạp tải hay nói cách khác khơng thể dùng mạch phối hợp dây chêm kép để phối hợp tải có dẫn nạp nằm ở vùng này.
Một cách đơn giản làm giảm dải cấm này là giảm khoảng cách d giữa hai dây chêm. Điều này có tác dụng đưa vịng trịn1 +jbđã quay trở lại gần về điểmy=∞nhưngdcần phải được duy trì đủ lớn cho mục đích chế tạo hai dây chêm song song trong thực tế. Ngoài ra, khoảng cách giữa hai dây chêm gần 0 hayλ/2làm cho các mạch phối hợp trở nên rất nhạy cảm với tần số. Trong thực tế, những khoảng cách này thường được chọn làλ/8hoặc3λ/8.
Nếu độ dài đường dây giữa tải và dây chêm đầu tiên có thể điều chỉnh được thì dẫn nạp tải yLln ln có thể được chuyển ra khỏi vùng cấm.
Ví dụ 3.11. Thiết kế mạch điều chỉnh phối hợp song song dây chêm kép để phối hợp trở kháng tải ZL = 60−j80Ω với một đường dây 50Ω. Các dây chêm là các dây chêm ngắn mạch và
khoảng cách giữa chúng làλ/8. Giả thiết rằng tải này gồm một điện trở mắc nối tiếp với một
tụ điện, và rằng tần số phối hợp là 2GHz, hãy vẽ độ lớn hệ số phản xạ theo tần số từ 1 GHz đến 3 GHz.