RF 시스템 설계/전자기학II 23

The Smith Chart & Impedance Matching [完]

r=0일 때 마지막 서클 r이 무한대 일때는 오른쪽 점이 될것이다. x=0일 때 중간의 빨간선이 될것이고 x가 +이면 위의 선 무한대가 되면 오른쪽 점 왼쪽점은 쇼트 오른쪽점은 오픈 중간에 있는 점은 Rl=R0일 때 즉, reflection 계수가 0일 때 위쪽은 리액턴스가 0보다 커서 인덕티브 아래쪽은 리액턴스가 0보다 작어서 캐패시티브 파란색 선은 RlR0일 때 부하로부터 전원쪽으로 이동하면 감마의 크기는 일정하고 스탠딩웨이브 레이시오도 일정하다 Zl이 있을 때 S값이 얼마인가? 전원쪽으로 이동하다가 전압이 최대가 되는 지점 PM에서 r>1인데 PM지점에서 인풋임피던스가 저항성분이 되고 r값(노멀라이즈드 저항)이 즉 S값이 된다. r값이 즉 S값이 된다. 소문자 pm지점에서는 전압이 미니멈이 된다. ..

Transients on Transmission Lines

지난주에 부하가 특성임피던스와 다를경우 인풋임피던스가 위치에 따라서 어떻게 달라지는지 트랜스미션의 쇼트나 오픈을 통해서 LC를 구현할수있고 쿼터웨이브 저항성분일 경우에 전압이 최대 혹은 최소 이렇게 생각을 했고 임의의 부하가 있을 경우 트랜스미션 라인에 스탠딩 웨이브를 봤었고 전원이 매칭되지 않았을 경우 전원쪽에서도 반사가 일어나니까 전압 전류가 무한급수로 나타난다는 얘기를 했었다. 선로를 이용해서 펄스를 만드는 방법 스미스차트에 관한 얘기를 하겠다. 볼테지나 커런트를 표현할 때 페이저를 이용해서 표현을 했었고 리액턴스x 웨이브랭스, 웨이브넘버, 페이즈컨스턴트 등등 얘기 했었는데 transient에서는 싱글 프리퀀시가 아니여서 위의 값들을 얘기하면 안된다. 의미가 없는 값들이 된다. 컴퓨터의 펄스 디지털..

Finite Transmission Lines

반사파가 없는 경우에 대해서 얘기했었는데 이번에는 유한한 경우 부하가 있을 경우랑 없을 경우 앞으로 이동할 수록 임피던스가 달라지게 된다 전송선로를 이용해서 임피던스 매칭이 일어나는데 부하가 연결될 때 반사계수를 알아보고 임의의 저항이나 임피던스가 연결될경우 나타나는 현상 전송선로 circuit을 알아보도록 합시다. 이번주 내용은 전송선로 반사계수 임피던스 변화 등등 중요하겠습니다. 부하가 매칭 되어있지 않을 때 전류는 +- 디파인하고 전압은 -+ 디파인한다. +방향으로 진행하는 전류 전압 웨이브 -방향으로 진행하는 전류 전압 웨이브 동시에 존재한다. 전류는 특성임피던스로부터 구할 수 있다. V0+나 V0-를 구하면 선로상에 나타나는 전류 전압을 모두 구할 수 있다. 선로가 매칭되어있으면 로드 임피던스가..

Transmission Lines

평행편판에 TEM 웨이브가 전송될 때 전송선의 선로에서 전류와 전압을 유도한다. 제너럴 전송선 방정식이라고 해서 전송선에 손실이 있을 때 전송선로 방정식을 유도하고 선로에 관한 파라미터를 구하겠습니다. 두 도체에는 전하가 유기되고 전류도 유기됨으로써 전압 전류가 발생해서 전압이나 전류가 어떤 형태로 전송되는지 이야기 해보자. 전기장은 y방향 자기장은 -x 방향으로 발생할 때 z방향으로 전송이 된다고 가정한다. 단면방향으로는 균일하다, 크기 위상 균일하다고 가정한다. 컨덕터는 퍼펙트 컨덕터 두 도체사이 다일렉트릭이 있는데 시그마는 제로라고 가정 TEM 웨이브가 전송되고 있는데 평면파에관한 식으로부터 페이저 형태로 쓸 수 있다. 플레이트에 발생하는 표면전류가 어떻게 될까 두 도체 사이에서 TEM 웨이브가 전..

Oblique Incidence at a Dielectric Boundary

다일렉트릭 바운더리가 있는데 입사파가 θi로 입사되고 반사파가 θr로 반사가 되고 θt로 진행을 하고 θt를 굴절각이다. 여기서 입사파가 입사됬을 때 반사각과 굴절각을 알아볼것이다. 반사파의 크기&굴절파의 크기를 알아야 한다. 반사율이나 투과율을 알아야 되는데 각각의 폴로라이제이션에 대해서 바운더리 컨디션을 적용해서 문제를 풀지만 반사각과 굴절각에 대한것만 먼저 알아보자 위상 관계를 따져서 알 수 있다. 입사파가 입사하는데 평면파다 입사되는 방향에 대해서 하나의 레이만 입사되게 아니라 평면파가 입사되는것 두개의 ray를 생각해보면 두 ray에 직각인면에 대해서 동위상면이 형성 첫번째 레이가 경계면에 도착했을 때 반사가 되어서 주황색을 따라서 진행 두번째 레이는 첫번째 레이가 도착했을 때 도착하지 않았다...

Conducting & Dielectric Boundaries

반사파의 크기가 얼마냐? 언노운으로 볼 수 있다. 이것을 구하기 위해서 바운더리 컨디션을 적용합시다. 탄젠셜 일렉트릭 필드가 0이 되어야 한다. ay 성분 자체가 접선방향 성분 표면에서 ay성분이 입사되는 파와 반사되는 파의 합이 되니까 입사되는 파와 반사파를 합치면 z가 제로가 돼서 0이 된다. 두 개를 합치면 위와 같이 된다. Er0와 세타 r이 언노운 매그니튜드와 위상을 알아봐야 하는데 세타 알은 세타 아이가 되어야 한다. Er0=-Eio amplitude와 phase phase로부터 세타 r은 세타 i 전기장 같은 경우 반대방향으로 탄젠셜 성분을 0으로 만들어준다. 입사각과 반사각이 같다는 것은 스넬의 법칙 입사각과 반사각에 관한 스넬의 법칙이었다. 그것을 이용해서 자기장을 구해보자. ax방향 성..

Electromagnetic Power Flow & Conducting Boundary

항상 위상속도를 가지고 얘기를 했었는데 위상 속도는 cos(wt-Bz)가 있을 때 웨이브 프론트가 진행하는 속도를 나타냈었는데 up라고 하는것은 플레인 웨이브에 대해서 오메가 나누기 베타로 구할 수 있었는데 베타가 자유 공간 같은 경우 입실론이 컨스턴트가 되는데 베타가 오메가에 대해서 선형함수가 되는데 up는 상수가 되었다. 주파수에 상관 없이 일정했었다. 로스리스&리니어 할 때 위상 속도는 일정 베타가 오메가에 대해서 선형함수가 아닐 수 있다. 주파수에 따라서 달라질 수 있다. 어떤 신호를 전송할 때는 대역폭을 가지고 있는데 송신기에서 신호를 전송할 때 주파수가 다 다른데 각 주파수 별로 전송 속도가 다르기 때문에 신호의 왜곡이 발생합니다. 이러한 현상을 디스퍼션이 있다. '분산' 매질이다==>오메가와..