24/05/2018, 22:58

Máy phát và tải không phối hợp trở kháng

- Xét trường hợp tổng hợp khi máy phát và tải không cân bằng trở kháng với đường truyền Z0 size 12{Z rSub { size 8{0} } } {}. Tìm điều kiện để công suất máy phát truyền đến tải đạt cực đại. Điện áp trên đường dây có thể ...

- Xét trường hợp tổng hợp khi máy phát và tải không cân bằng trở kháng với

đường truyền Z0 size 12{Z rSub { size 8{0} } } {}. Tìm điều kiện để công suất máy phát truyền đến tải đạt cực đại.

Điện áp trên đường dây có thể viết dướ dạng:

- V0+ size 12{V rSub { size 8{0} rSup { size 8{+{}} } } } {} có thể tìm được nhờ điều kiện biên lại Z=−ℓ size 12{Z= - ℓ} {}

→ Hệ số sóng đứng trên đường dây.

- Công suất đặt vào tải và đường truyền

Tải phối hợp với đường truyền:

Máy phát phối hợp với đường truyền có tải kết cuối

Có thể tồn tại sóng đứng trên đường truyền nếu Γ 1 ≠ 0 size 12{Γ rSub { size 8{1} } <> 0} {}

* Nhận xét:Công suất (2.78) có thể nhỏ hơn công suất (2.76).

→ Câu hỏi: + Trở kháng tải thế nào là tối ưu?

+ Trở kháng vào đường truyền thế nào là tối ưu?

* Phối hợp liên kết: Giả thiết Zg cố định, tìm Zin để P đạt cực dđại sau đó sẽ suy ra Zl khi biết l. Cho đạo hàm của P theo phần thực và phần ảo của Zin= 0 → điều kiện phải tìm.

Từ (2.75) →

(2.80) được gọi là điều kiện phối hợp trở kháng liên kết

- Khi đó công suất rơi trên tải là cực đại. (từ 2.75)

Nhận xét:

- Công suất (2.81) lớn hơn ở (2.76) và (2.78)

- Гl, Гg, Г có thể khác không. Về mặt vật lý điều đó có nghĩa là trong hiện tượng đa phản xạ có thể xảy ra hiện tượng đồng pha dẫn tới công suất lớn hơn khi chỉ có sóng tới.

- Về phương diện hiệu quả thì để đạt hiệu quả bcao cả điều kiện phối hợp trở gkháng (Zl = Z0) hay điều kiện phối hợp liên kết ( Zin size 12{Z rSub { size 8{ ital "in"} } } {}= Zg *) vẫn chưa đủ. chẳng hạn khi Zg = Zl = Z0 chỉ có ½ công suất của phát rơi trên tải tức hiệu suất là 50%. Hiệu suất này chỉ có thể được cải thiện nhờ giảm Zg nhỏ có thể được.

Bài tập

Cho đường truyền có L = 0,2 μ size 12{μ} {} H/m, C = 300 p F/m, R = 5 Ω/m và G = 0,01 S/m. Hãy tính hằng số truyền sóng và trở kháng đặc trưng tại tần số 500M Hz. Hãy xét trường hợp không hao tổn.

Cho mắt hình T

CMR mô hình này dẫn tới cùng phương trình Telegraph.

Một đường truyền đồng trục bằng Cu với bán kính vật dẫn trong là 1mm và ngoài là 3mm. Lớp điện môi có εr = 2,8 với góc tổn hao 0,005. Tính R, L, G, C tại tần số 3 GHz, tính Z0 và vp.

Tính và vẽ đồ thị hệ số suy giảm của cáp đồng trục ở bài 3 theo dB trong khoảng tần số từ 1 MHz tới 10 GHz.

Cho đường truyền không tổn hao có chiều dài điện l = 0,3 λ kết cuối tải ZL =40 + j 20 (Ω). Tìm ΓL size 12{Γ rSub { size 8{L} } } {}, SWR trên đoạn l và Z i n (l + tải)

Cho đường truyền không tổn hao kết cuối tải 100 Ω. Tìm Z0 nếu biết SWR = 1,5

Một máy phát vô tuyến được nối với angten có trở kháng 80 + j40Ω qua cáp đồng trục 50 Ω có thể cung cấp 30W khi nối với tải 50 Ω thì công suất đặt vào angten là bao nhiêu?

Dùng giản đồ Smith để tìm đoạn đường truyền 75 Ω ngắn mạch đầu cuối ngắn nhất để có:

a, Z i n = 0

b, Z i n = ∞ size 12{ infinity } {}

c, Z i n = j 75 Ω

d, Z i n = - j 50 Ω

e, Z i n = j 10 Ω

0