마이크로파공학 [3-2]

 

손실을 최소화하고 효율을 좋게하는게 목표라고 

출력전력이 케이블을 타고 전송선로 종류가 다양한데

철탑의 안테나까지 연결이 될텐데 

안테나에서 전달 되서 가정 

증폭기 설정을 낮추더라도 전송선로가 손실이 없도록 

정합이 이루어져서 적당한 임피던스가 끝단에 있도록

==>쇼트서킷 혹은 오픈서킷이 될 수도 있어 

끝단에 안테나가 올수도 필더에 인풋이 올수도있고 

 

앞단에서 받은 신호를 뒷단으로 넘겨주는것이 선로이다. 

다음단으로 넘어가는 부분의 입력 임피던스가 무엇인가가 중요하다.

 

앞단에서 증폭신호를 받았다면 뒷단의 안테나로 연결되어야 한다고

 

수식 2.21a에 있는 내용 

 

Transfers EM

진행하는 방향으로는 필드가 없고 

수직인 방향에만 필드가 존재하는 wave

 

원형형태로 생겼으니까 로파이z라는 변수를 써서 전개를 한다

다양한 성분이 있었지. 

가장 중요한 역할을 하는 항만 dominant하다고 했는데 

가장 dominant한게 무엇인가==>그중 하나가 TEM wave이다.

z성분이 없어서 

E파이

 

파이 방향으로 전기장이 있다. 내심의 표면에서는 0가 되어야 한다. 

파이 방향이 접선 성분이 되어야 한다. 

도체 표면에서는 접선의 electric field가 0가 되어야 한다.

시작과 끝점 

내심의 바운더리 외심의 바운더리에서 0이되어야한다.

==>E파이=f(z)/로우

모두 0으로 보내라

H로우 =0 

E는 로우 성분이 있다.

전기장은 시작과 끝이 있다.

진행하는 방향의 수직인 성분으로 존재한다.

 

H파이는 회전하고 있겠지

자기장은 방향만 있지

 

E와 H와 진행하는 방향은 서로 수직이더라

=>Z 방향이 나온다고

에너지가 Z방향으로 진행을 하고 있다.

 

Electric field와 관련이 있다'

 

이장에서는 필드 개념으로 볼 수 있다.

전송선로 관련식을 그대로 유도를할 수 있다.

E와 H에 대한 관계식을 풀어도 전기장은 볼티지 

자기장은 커런트와 관련이 있다구 

 

임피던스

선로의 임피던스는 어떻게 되느냐?

wave impedence 

intrinsic impedance 

characteristic impedance 

세 가지를 배운다. 

 

에타=>전달되는 매개체의 입실론이 얼마인가 뮤가 얼마인가

==>매질이 정해지면 정해진다고==>고유임피던스, 인트린직 임피던스

 

세 종류는 다르나, 항상 다른것은 아니다.

 

wave impedance

electric field와 magnetic field는 항상 존재하는데

진행하는 방향의 수직인 두개의 웨이브를 

분자에는 일렉트릭,분모에는 마그네틱 

==>진행하는 방향의 웨이브를 결정하는 두 가지 성분

콕셜 케이블에서는 고유임피던스랑  같은 경우가 존재함.

 

characteristic Impedance 

케이블을 구매할 때 

특성 임피던스, 단위길이당 손실이 얼마에요?.. 

 

특성임피던스 

Z0=V0/I0 

circuit 개념이다.

선로가 무한히 있다고 가정한 상황 

반사가 없는 임의의 점에서의 전압과 전류를 표현한것

정합이 잘 이루어진 상태에서 그때 측정한 전압과 전류를 갖고 측정한것이

특성 임피던스

wave임피던스와 특성임피던스는 달라요.

 

closed boundary에는 구조에 관한 내용이 들어가 있어요.

intrinsic impedance는 

특성임피던스는 구조를 들여다봐야한다.

50옴으로 마이크로웨이브에서는 특성 임피던스를 정한다.

 

전달할 때 손실이 가장 임피던스는 얼마인가 

파워를 가장 잘 다룰 수 있는 구조의 임피던스는 얼마인가

30옴에서 70옴 사이의값으로 정한것 같다.

 

내심가 외심에 전 11:12

필드로 포인팅 벡터를 계산한것으로 계산할 수 있다.

 

2.3절부터는 아주 이상적인 경우

끝단에 임피던스가 연결되는것을 고려하는것

앞단에 엠프로부터 파워를 받아서 전달해.. 

 

특성임피던스가 케이블에 대한 임피던스였는데

끝단에 안테나 포트에 나사구멍에 연결을 했어 

안테나 입력 임피던스는 얼마가 되어야 할까"?

반사가 일어나지 않으려면 

입력단은 50옴으로 설계하는게 좋다.

그래야만 반사계수가 존재하지 않는것.

 

Zl이 어떤 상태에 있느냐에 따라서 결정된다구 

벼락이 쳐서 죽을 때 어떤 임피던스로 죽는지 모른다.

 

임피던스가 무한대면 스텐딩 웨이브를 형성하면서 간다.

보호 회로가 없다면 콜렉터가 죽는다

9장에 있는 보호회로다. 11:23

안테나==>1단자

아웃풋에서 

 

2.7절에서는 RLGC 전부 존재한다고 생각을 해라

RG가 없는.. 도체와 매질의 손실이 없는것이 2.3절

 

특성임피던스를 어디서든 구할 수 있다.

임피던스를 아니까 반사율을 알게 된다.

임피던스만 보고 반사되는 정도가 얼마인지를 알 수가 있다.

 

ZL은 일반적으로 복소수다.

그 복소수를 항상 크기와 위상으로 표현을 하더라

그지점에서 크기와 위상으로 표현이 될것이다.

반사계수를 알면 특성임피던스도 알 수 있다.

그것을 그림으로 그려놓은것이 2.4절에있는 스미스 차트이다.

반사계수와 임피던스를 알려준다. 

상호작용을 알 수 있도록 그림으로 알려준다.

최외각 바운더리가 1

반사계수 1짜리다..

반사계수가 0이면 Zl이 케이블의 특성임피던스와 맞게 되었다.

 

파워는 time-average를 씁니다.

2.33절에서는 필드로도 계산할 수 있다고 했죠 

파워는 공통으로 나오고 1-반사한만크이 안테나 입력으로 들어간다.       

RL의 범위는 0~1사이야.

리턴로스는 -20을 붙인다. 

반사되서 돌아오는 손실을 얘기하는데 

log는 마이너스여서 손실을 플러스로 얘기하고 싶어서 -20을 붙여준다.

가는 웨이브와 오는 웨이브가 진동을한다..?

맥시멈과 미니멈을 나타낼 수 있다.

 

매칭이 잘 되어 있느냐 안되어 있느냐

==>SWR 

standing wave ratio로 표현을 할것이다.

 

반사계수가 0인것을 디자인할거야==>SWR은 1이될거야.

반사계수가 1로 가면 ==>SWR은 무한대가 될것이다. 

부하단 끝단에서 감마제로야, 

반사계수의 크기는 위치이동을 하더라도 바뀌지 않는다. 손실이 없다면,,

다만 위상만 달라질 뿐이다.