Диаграмма вольперта смита
Есть маленький вопрос по данной диаграмме. Нанесем его на диаграмму Смита. Но если тепеть это сопротивление перевести в показательную форму,т. Нанесем это сопротивление на диаграмму, и данные две точки Z1 и Z2 не сопадут. Вопрос: так и должно быть?
Поиск данных по Вашему запросу:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
Please turn JavaScript on and reload the page.
Намоконова, д-р техн. Стародубцев, д-р техн. Макарова Халаев Н. Даны методики расчета параметров линий передачи энергии с минимальными потерями с использованием круговых диаграмм Вольперта-Смита с примерами, важными в практической деятельности. Содержит краткий теоретический материал, последовательность решения различных задач согласования линий передачи и нагрузок, методические указания по правильности выполнения расчетных операций и перечень контрольных вопросов, обеспечивающих закрепление пройденного материала.
Для студентов 3 и 4 курса бакалавриата по радиотехническим специальностям. Для таких расчетов могут быть использованы формулы, полученные в теории длинных линий. Однако указанные вычисления часто оказываются весьма громоздкими и утомительными.
Расчеты, связанные с определением параметров, характеризующих режим работы линии передачи, могут быть значительно упрощены путем использования круговых диаграмм. Наибольшее практическое применение получили круговая диаграмма полных сопротивлений в полярных координатах и круговая диаграмма полных проводимостей.
Эти диаграммы представляют собой графическое изображение основных соотношений из теории линий передачи, удобное для быстрого и достаточно точного решения многих задач. В пособии будут рассмотрены принцип построения указанных круговых диаграмм линий передачи без потерь и наиболее важные примеры практического их применения. Поэтому эффективная линия передачи характеризуется малыми потерями.
Если же потери в линии невелики, то ее с достаточной для практических целей степенью точности можно рассматривать как линию без потерь. Он равен отношению напряжения отраженной волны в каком-либо сечении z линии к напряжению падающей волны в этом же сечении. Следовательно, 1. Комплексное сопротивление линии в сечении z может быть определено из выражения 1. Из формулы 1. Последнее выражение играет очень важную роль в расчетах линий передачи.
Рассмотрим выражение 1. Если же линия нагружена согласованным сопротивлением, то модуль коэффициента отражения будет равен нулю. Следовательно, при любых значениях сопротивления нагрузки линии модуль коэффициента. Для этого разделим величину на величину : 1. С учетом произведенного нормирования выражения 1. Таким образом, режим работы линии передачи целиком характеризуется коэффициентом отражения.
Трансформацию полного сопротивления и коэффициента отражения волны вдоль линии можно представить графиком в виде круговых диаграмм, весьма удобных практических расчетов. Представим графически трансформацию коэффициента отражения волны вдоль линии без потерь. Как следует из выражения 1. В соответствии с этим коэффициент отражения в сечении z линии может быть представлен в виде точки комплексной плоскости, вдоль действительной и мнимой осей которой отложены соответственно и, как показано на рис.
Такая форма записи и изображения коэффициента отражения является отображением в прямоугольной системе координат и понадобится нам в дальнейшем. Однако при графическом изображении трансформации коэффициента отражения волны вдоль линии удобнее воспользоваться не прямоугольными, а полярными координатами. Для этого на указанной комплексной плоскости введем полярные координаты рис. Этот угол считается положительным при его отсчете от полярной оси против направления вращения часовой стрелки.
Как отмечалось раньше, модуль коэффициента отражения волны в линии никогда не превышает единицы. Поэтому при дальнейших рассуждениях можно ограничиться рассмотрением лишь той части комплексной плоскости, которая находится внутри окружности единичного радиуса рис. Пусть точка А соответствует значению коэффициента отражения в сечении z линии, определяемому выражением 1.
Как следует из этого выражения и соотношения 1. Определим на этой же плоскости точку Б, соответствующую коэффициенту отражения в сечении линии, находящемся на расстоянии l от сечения z по направлению к генератору против направления движения часовой стрелки , как показано на рис. Значит искомая точка Б должна находиться на окружности радиуса с центром в начале координат.
Фазовый угол коэффициента отражения в сечении отличается от фазового угла коэффициента отражения в сечении z на величину Это значит, что движение в комплексной плоскости по окружности с радиусом из точки А в точку Б должно происходить по направлению вращения часовой стрелки на угол.
Таким образом, положение точки Б на плоскости определено. Целесообразно подчеркнуть, что в соответствии с выражением 1. Наоборот, движению вдоль линии от генератора к нагрузке соответствует движение по окружности постоянного модуля коэффициента отражения против направления вращения часовой стрелки рис.
Важно также отметить, что при продвижении вдоль линии на длину радиус-вектор коэффициента отражения поворачивается на угол то есть на половину длины окружности. При продвижении вдоль линии на длину радиус-вектор коэффициента отражения поворачивается на угол то есть совершает один полный оборот. Это обстоятельство в полном соответствии с выражением 1.
При продвижении вдоль линии от генератора к нагрузке происходит увеличение фазы коэффициента отражения, при продвижении вдоль линии от нагрузки к генератору уменьшение фазы коэффициента отражения. Итак, семейство концентрических окружностей на комплексной плоскости, центры которых находятся в начале координат, а радиусы изменяются от 0 до 1, является семейством кривых Семейством кривых постоянной фазы коэффициента отражения являются радиальные прямые, исходящие из начала координат.
Оба семейства кривых показаны на рис Для определения фазы коэффициента отражения на периферии круговой диаграммы может быть нанесена градусная или радианная шкала.
Однако для практических расчетов гораздо удобнее иметь на периферии круговой диаграммы шкалу поворота в долях длины волны, то есть шкалу, соответствующую продвижению вдоль линии на расстояния, выраженные в долях длины волны.
Такая шкала обычно и наносится на круговую диаграмму. Для определения полного сопротивления линии с помощью круговой диаграммы на рассмотренную комплексную плоскость коэффициента отражения дополнительно наносят два семейства кривых.
Эти семейства кривых дают возможность весьма просто определить нормированные активное и реактивное сопротивления в заданном сечении линии по известной величине коэффициента отражения в этом сечении. Рассмотрим подробно метод построения указанных семейств кривых. Воспользуемся сначала выражениями 1. Из этих выражений получаем 1. Следовательно, начало координат на круговой диаграмме соответствует режиму бегущей волны так как в соответствии с выражением 1.
Следовательно, точка на круговой диаграмме соответствует холостому ходу линии разомкнутому концу линии. В точке в соответствии с выражением 1.
Следовательно, точка на круговой диаграмме соответствует короткому замыканию линии короткозамкнутому концу линии. Для любого значения коэффициента отражения, соответствующего точкам, лежащим на вещественной оси комплексной плоскости, выражение вещественно. Это означает, что вещественная ось комплексной плоскости коэффициента отражения соответствует чисто активным нормированным сопротивлениям линии значения которых изменяются от 0 до в направлении от точки к точке как видно из рис Рис Семейство кривых сопротивлений коэффициента отражения на комплексной плоскости круговой диаграммы вид В точке выражение для имеет то есть и.
Исходя из простых физических соображений, можно определить, каким значениям нормированных сопротивлений соответствуют различные участки окружности единичного радиуса на комплексной плоскости коэффициента отражения. Действительно, в любой точке окружности единичного радиуса модуль коэффициента отражения равен единице. Это значит, что мощность отраженной волны в линии равна мощности падающей волны, то есть сопротивление нагрузки линии без потерь чисто реактивное. Следовательно, окружность единичного радиуса является линией чисто реактивных нормированных сопротивлений.
В соответствии с выражением 1. Любой точке, расположенной на комплексной плоскости внутри окружности единичного радиуса, соответствует определенное значение комплексного нормированного сопротивления линии. При этом в верхней полуплоскости полное сопротивление линии имеет индуктивный характер, а в нижней полуплоскости емкостной. Каждая из кривых первого семейства представляет собой геометрическое место точек постоянных значений нормированного активного сопротивления линии.
Каждая из кривых второго семейства является геометрическим местом точек постоянных значений нормированного реактивного сопротивления линии. Выведем уравнения этих кривых. Тогда в соответствии с выражением 1. Действительно, используя указанные выражения, получаем: 1.
Выражения 1. Действительно, уравнение 1. Таким образом, задаваясь различными значениями, можно рассчитать и построить на комплексной плоскости семейство окружностей постоянных значений нормированных активных сопротивлений линии. Уравнение 1. Центры этих окружностей находятся на прямой, параллельной мнимой оси и проходящей через абсциссу. Это подтверждает тот факт, что действительная ось комплексной плоскости коэффициента отражения внутри окружности единичного радиуса то есть кроме точки является линией чисто активных нормированных сопротивлений.
Рис Семейство окружностей постоянных значений для При радиусы соответствующих окружностей равны нулю, то есть эти окружности вырождаются в точку с координатами, Полученным ранее выводам соответствует и тот факт, что окружности постоянных положительных значений расположены над дей- Определенные таким образом семейства окружностей постоянных значений и наносят в одном масштабе на семейство окружностей постоянных значений модуля коэффициента отражения.
При этом по-прежнему рабочая часть круговой диаграммы ограничивается окружностью единичного радиуса. Пример такой диаграммы показан на рис. Рис Выполнение масштабов, и на круговой диаграмме Для обеспечения большей точности расчета круговую диаграмму выполняют с достаточно мелкими сетками нормированных сопротивлений и коэффициентов отражения. При этом масштабы и указывают на действительной оси комплексной плоскости, а масштабы на внутренней стороне окружности единичного радиуса рис.
Часто для удобства работы с круговой диаграммой масштаб модуля коэффициента отражения наносят на прозрачную планку, которая может вращаться вокруг центра диаграммы. Это освобождает от нанесения на диаграмму окружностей постоянных значений модуля коэффициента отражения, которое затеняет диаграмму и затрудняет работу с ней. Поэтому режим работы линии передачи удобнее характеризовать другой величиной, легко определяемой экспериментально.
Такой величиной является коэффициент стоячей волны в линии, обозначенной обычно буквой s или сокращенно КСВ. Этот коэффициент численно равен отношению амплитуды высокочастотного напряжения в максимуме стоячей волны к напряжению в минимуме этой волны. Чтобы подчеркнуть, что измеряемой величиной является напряжение, иногда пользуются сокращенной записью следующего вида: Для упрощения записи знаки модулей опускают: 18 1.
Однако, как будет показано ниже, использование понятия коэффициента бегущей волны при работе с круговой диаграммой является более удобным, чем понятия коэффициента стоячей волны. Если применяют понятие КБВН на круговой диаграмме, то вместо окружностей наносят окружности соответствующих значений.
Переход от первых окружностей ко вторым легко осуществляется при использовании следующего соотношения: 1. Действительно рис. Следовательно, в соответствии с выражением 1. Для этого достаточно отсчитать значение нормированного активного сопротивления, соответствующее точке пересечения окружности из семейства, проходящей через рассматриваемую точку круговой диаграммы, с отрицательной действительной полуосью. Здесь же необходимо отметить, что значение нормированного активного сопротивления в точке пересечения этой окружности с положительной действительной полуосью численно равно значению коэффициента стоячей волны в линии.
Форум MATLAB и Simulink
Если х- координата вдоль линии, отсчитываемая от нагрузки рис. Для волноводного трансформатора, согласующего прямоугольные волноводы с разными волновыми сопротивлениями Z В 1 и Z В 2 , при неизменном размере а размер b ТР может быть найден с помощью понятия эквивалентного сопротивления Z Э. Используя 1. Для узкополосного согласования волноводов часто используют такие реактивные элементы, как волноводные диафрагмы, настроечные штыри и стержни. Значения реактивной проводимости См индуктивных симметричной и несимметричной диафрагм определяются по формулам:. Место включения индуктивного штыря и его диаметр 2r определяются из условия согласования 3. Расчет согласующих узкополосных устройств удобно проводить также, пользуясь круговой диаграммой Вольперта - Смита.
Антенный анализатор SARK-110
Для жалоб на нарушения авторских прав, используйте другую форму. Study lib. Загрузить документ Создать карточки. Документы Последнее. Карточки Последнее. Сохраненные карточки. Добавить в Добавить в коллекции Добавить в сохраненное.
Kostenloses multilinguales Online-Wörterbuch
Названа в честь американского инженера Ф. Смита , предложившего диаграмму в , и советского инженера А. Вольперта , независимо описавшего её в году. Также в году японский инженер Т.
Круговая диаграмма полных сопротивлений и полных
Названа в честь американского инженера Ф. Смита , предложившего диаграмму в Также в году японский инженер Т. Мидзухаси опубликовал статью [1] с изображением аналогичной диаграммы, в связи с чем в Японии её иногда называют "Диаграммой Мидзухаси — Смита". Для практического использования диаграмма выпускается в планшете из прозрачного пластика, для удобства отсчёта на планшете имеется вращающаяся линейка, ось вращения которой проходит через центр диаграммы.
Курочкин А.Е. Диаграмма Вольперта - Смита. Расчет и анализ характеристик усилителей радиосигналов
And back Сообщений: Вопросы к гуру антенн и измерений на базе временных задержек и вектора. Что есть параметр directivity направленность в случае с нагрузками как калибровочными, так и измерительными? Очень похоже на return loss то есть возвратные потери , но не понятно зачем тогда какой-то directivity, если можно сказать проще. И уж тем более, не понятно зачем в одном документе используют сразу directivity of the load и return loss the of load.
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы - лидеры Правильна ли Специальная теория относительности? Магнитный воин -какие силы стоят за эффектом Джанибекова?
Диаграмма Смита — это один из наиболее полезных графических инструментов для расчета высокочастотных схем. Диаграмма обеспечивает удобный способ визуализации сложных функций, и она продолжает пользоваться популярностью спустя десятилетия после появления ее первой концепции. С математической точки зрения диаграмма Смита представляет собой четырехмерное представление всех возможных комплексных импедансов относительно координат, определяемых комплексным коэффициентом отражения. Область определения коэффициента отражения для линии без потерь представляет собой окружность единичного радиуса в комплексной плоскости.
Круговая диаграмма полных сопротивлений круговая диаграмма, диаграмма Смита, диаграмма Вольперта-Смита , далее — круговая диаграмма, КД — это графическое средство, или номограмма , помогающее в решении задач, связанных с линиями передачи и согласующими цепями. Начиная с г. Смитом и Вольпертом, популярность КД неуклонно росла с годами и в е — е годы ХХ века достигла невиданной высоты: ни одна номограмма в радиоэлектронике, а может быть — в любой области знания, не могла в этом отношении сравниться с КД. Она стала символом радиоэлектроники СВЧ диапазона. В пике своей популярности КД использовалась не только для облегчения решения задач, но и для наглядной графической иллюстрации поведения радиотехнических параметров с частотой, как альтернатива табличному представлению, а также для представления многих характеристик [ Наиболее часто КД используется в области круга единичного радиуса, однако построения вне этого круга могут быть также полезны, например, в конструировании генераторов и анализе стабильности. С появлением и развитием персональных компьютеров и специализированных электродинамических пакетов роль КД несколько угасла, так как во многих случаях расчет и его иллюстрация другими средствами на компьютере стали проще, быстрее и точнее.
Вольперт предлагает различать процессы, протекающие во времени, и процессы, протекающие в пространстве, - пространственную регионализацию, образование структуры, морфогенез. Отметим, что, вообще говоря, такое разделение не имеет оснований, так как пространственное структурирование требует времени, является кинетическим процессом. Можно, однако, рассматривать чисто геометрические, топологические проблемы отдельно от кинетики. По мнению автора, при комнатной температуре легче удаляется атомарный водород, растворенный в решетке железа.
Человек никогда не реализует всех своих возможностей, пока прикован к земле. Мы должны взлететь и покорить небеса.
Дорогой администратор! Вы можете написать информацию о вашем блоге на моей доске объявлений.
Вы попали в самую точку. Мысль хорошая, согласен с Вами.
Я что-то не понимаю