KỸ THUẬT SIÊU CAO TẦN

Môn học kỹ thuật siêu cao tần liên quan đến cácmạch điện hoặc các phần tử điện hoạt động với cáctín hiệu điện từ ở vùng tần số siêu cao (thường nằmtrong phạm vi 1 Ghz đến 300 Ghz, tương ứng vớibước sóng từ 30 cm đến 1 mm) Tổ chức IEEE (Institute of Electrical and ElectronicEngineers) đã định nghĩa các dãi băng tần trongvùng tần số siêu cao như trong bảng 1.1
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
KỸ THUẬT SIÊU CAO TẦNKỸTHUẬTSIÊUCAOTẦNChương1ĐƯỜNGDÂYTRUYỀNSÓNG Kháiniệm Mônhọckỹthuậtsiêucaotầnliênquanđếncác mạchđiệnhoặccácphầntửđiệnhoạtđộngvớicác tínhiệuđiệntừởvùngtầnsốsiêucao(thườngnằm trongphạmvi1Ghzđến300Ghz,tươngứngvới bướcsóngtừ30cmđến1mm) TổchứcIEEE(InstituteofElectricalandElectronic Engineers)đãđịnhnghĩacácdãibăngtầntrong vùngtầnsốsiêucaonhưtrongbảng1.1: Copyright©byN.T.K8/2008KháiniệmCopyright©byN.T.K8/2008 Kháiniệm Đườngdâynốitừđiểmnguồnđếnđiểmđíchlớnhơnnhiềulần sovớibướcsóng,tínhiệusiêucaotầnphảimấtmộtthờigianđể lantruyềnđếnđiểmtải=>dùngmôhìnhsiêucaotần. Tagọiđólàhiệntượngtruyềnsóngtrênđườngdây. Truyềnsóngsiêucaotầntrênđườngdâycócáchệquảsau:  Cósựtrễphacủatínhiệutạiđiểmthusovớitínhiệutạiđiểm phátvthu(t)=vnguồn(tT) Khoảngthờigiantrễnàytỉlệvớichiềudàilcủađường  truyền Cósựsuyhaovềbiênđộtínhiệutạinơithusovớibiênđộ  tínhiệutạinơiphát Cósựphảnxạsóngtrêntảivàtrênnguồn.Điềunàydẫnđến  hiệntượngsóngđứngtrênđườngdây. Copyright©byN.T.K8/2008 Kháiniệm Kháiniệmthôngsốtậptrungvàthôngsốphânbố:  Thôngsốtậptrungcủamạchđiện:làcácđạilượngđặc tínhđiệnxuấthiệnhoặctồntạiở1vịtrínàođóđượcxác địnhcủamạchđiện.Thôngsốtậptrungđượcbiểudiễnbởi1 phầntửđiệntươngứng,vídụnhưcácphầntửđiệntrở,điện cảm,điệndung,nguồnáp,transistor….  Thôngsốphânbố(thôngsốrải)củamạchđiện:cũnglà cácđạilượngđặctínhđiện,nhưngchúngkhôngtồntạiởtại duynhấtmộtvịtrícốđịnhtrongmạchđiện,màchúngđược phânbốrãiđềutrênchiềudàicủamạchđiệnđó. Copyright©byN.T.K8/2008Phươngtrìnhtruyềnsóngtrênđườngdây MôhìnhvậtlýCácthôngsốsơcấp Copyright©byN.T.K8/2008Phươngtrìnhtruyềnsóngtrênđườngdây MôhìnhvậtlýCácthôngsốsơcấp Các thông số tuyến tính của đường truyền gồm: •Điện cảm tuyến tính L, đơn vị [H/m], tính trên một đơn vị chiều dài đường truyền. •Điện dung tuyến tính C, đơn vị [F/m], •Điện trở tuyến tính R, đơn vị [Ohm/m]. •Điện dẫn tuyến tính G, đơn vị [S/m], Copyright©byN.T.K8/2008 Phươngtrìnhtruyềnsóngtrênđườngdây MôhìnhvậtlýCácthôngsốsơcấp Trongsơđồmạchđiệntươngđươngtrên,mộtcách tổngquát,đềucósựhiệndiệncủacảhailoạitổn hao:RmắcnốitiếpLtạothànhtrởkhángnốitiếpZ=R+jω L VàGmắcsongsongvớiCtạothànhdẫnnạpsong songY=G+jω C L,C,R,Glàcácthôngsốsơcấpcủađường truyềnsóng Copyright©byN.T.K8/2008Phươngtrìnhtruyềnsóngtrênđườngdây Kirchhoffđiệnáp ∂i ( x, t ) v( x, t ) = v( x + ∆x, t ) + R.∆x.i ( x, t ) + L.∆x. ∂t Kirchhoffdòngđiện ∂v( x + ∆x, t ) i ( x, t ) = i ( x + ∆x, t ) + G.∆x.v( x + ∆x, t ) + C.∆x. ∂t Viếttrongmiềntầnsố  V ( x, ω ) = V ( x + ∆x, ω ) + ( R + jωL).∆x.I ( x, ω )   I ( x, ω ) = I ( x + ∆x, ω ) + (G + jωC ).∆x.V ( x + ∆x, ω )  ∂ 2V ( x, ω ) = γ 2 (ω ).V ( x, ω )   ∂x 2 2  ∂ I ( x, ω ) = γ 2 (ω ).I ( x, ω )  ∂x 2  Copyright©byN.T.K8/2008 Phươngtrìnhtruyềnsóngtrênđườngdây Hệsốtruyềnsóng Dạngnghiệm: Hệsốtruyềnsóng: γ (ω ) = ( R + jωL)(G + jωC ) hệsốtruyềnsónglàmộtsốphức γ = α + jβ Copyright©byN.T.K8/2008 Phươngtrìnhtruyềnsóngtrênđườngdây Nghiệmcủaphươngtrìnhtruyềnsóng. Sóngtớivàsóngphảnxạ TađặtV(x)làđiệnáptạitọađộbấtkỳxtrênđườngtruyềnsóng vàtạitầnsốbấtkỳcuảtínhiệu. Mộtsónghướngtừnguồnvềđếntải,biênđộsónggiảmdầndo cósuyhaotrênđườngdây,phacủasóngtrễdần.Tagọithành phầnnàylàsóngtới. mộtsónghuớngtừtảitrởvềnguồn,biênđộsóngcũnggiảmdần ...