smith abagi

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 1/41

T.C.FIRAT ÜNVERSTES

MÜHENDSLK FAKÜLTESELEKTRK ± ELEKTRONK MÜHENDSL BÖLÜMÜ

EMÜ ± 447 ANTENLER VE MKRODALGA TEKN DERS

SUNUMU

DERSN SORUMLUSUYRD. DOÇ. DR. H. H. BALIK

2002 ± ELAZI

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 2/41

SMITH ABAI

 ALPER ALKOÇ

CENK ÖZÇALIKANMEHMET ONUR GÜRSOY

HAZIRLAYANLAR

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 3/41

 Agenda

letim Hatlar letim Hatlarnn Genel Tanm  Abaklara Neden htiyaç Duyulur 

Smith Abann Türetilmesi Giri Sabit Re(Z) Çizgileri Sabit Im(Z) Çizgileri Empedans Terslemesi Karmak Elenik Smith Aba Üzerinde Empedans, Admitans ve SWR¶yi

Çizmek Güç Empedans ve Smith Aba Smith Aba ile Çeyrek Dalga Boyu Transformatör Eleme

Smith Abann Kullanlmas Sorular  Kaynaklar 

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 4/41

1. letim Hatlar

2. Smith Abann Türetilmesi

3. Smith Abann Kullanlmas4. Sorular 

5. Kaynaklar 

 Agenda

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 5/41

LETM HATLARI

letim hatlarnn kayplar hiçbir zaman sfr olmaz.

Sürekli rejimde hat üzerinde toplanan

enerji büyüktür. Bu enerji, iletkenleri çevreleyen EM

alanlarda toplanr.

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 6/41

LETM HATLARI

¼½

»¬«

!

S  jZ  Z 

S  jZ  Z  Z  Z 

 L

 L

 F

 F

tan

tan

0

0

0

letim hatt empedanslarnn matematikselçözümü zordur.

Z = hattn belli bir noktadaki empedansZL = yük empedansZ0 = hattn karakteristik empedans FS = yükten empedans deerinin hesaplanaca noktaya kadar olan mesafe

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 7/41

LETM HATLARI

Neden abaklara ihtiyaç duyulur?

letim hatlarnn özelikleriningrafiksel olarak gösterilmesinde

ihtiyaç duyulur.

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 8/41

LETM HATLARI

Smith aba nedir?

Smith aba üzerinde çizilen parametreler unlar içerir:

1. letim hatt üzerindeki tüm noktalardaki empedans (ya da admitans)a. Yansma katsaysnn büyüklüü (+)b. Derece cinsinden yansma katsays açs

2. Herhangi iki nokta arasnda, iletim hattnn dalga boyu cinsinden uzunluu3. Herhangi iki nokta arasndaki zayflama

a. Duran dalga kayp katsaysb. Yansma kayb

4. Gerilim ya da akm duran dalga orana. Duran dalga oranb. Duran dalgalara bal gerilim ve akm snrlar

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 9/41

LETM HATLARI

Smith aba nedir?

Smith abailetim hatt hesap cetveli

Smith aba, sabitözelliklere sahip bir iletimhattnn herhangi bir noktasndaki empedansile hat üzerindeki dier tüm noktalarnempedanslar arasndakibanty gösteren özelbir empedans koordinatsistemidir.

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 10/41

1. letim Hatlar

2. Smith Abann Türetilmesi

3. Smith Abann Kullanlmas4. Sorular 

5. Kaynaklar 

 Agenda

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 11/41

SMITH ABAININ TÜRETLMES

GR

Tipik devre öeleri Dikdörtgen koordinat düzlemindeçizilen empedanslar 

1

1

!+

 z 

 z 

Bir iletim hattnn karakteristikempedans Z0, negatif iaretli vepozitif iaretli hem gerçek hem

de sanal bileenlerdenolumaktadr 

Z = R jX

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 12/41

SMITH ABAININ TÜRETLMES

Sabit Re(z) Çizgileri

Dikdörtgen grafik + düzlemi

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 13/41

SMITH ABAININ TÜRETLMES

Sabit Im(z) Çizgileri

Dikdörtgen grafik+ düzlemi

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 14/41

SMITH ABAININ TÜRETLMES

Empedans Terslemesi (Admitans)

Z1Y !

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 15/41

SMITH ABAININ TÜRETLMES

Empedans Terslemesi (Admitans)

Empedans ve Admitans Koordinatlar

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 16/41

SMITH ABAININ TÜRETLMES

Karmak Elenik

Karmak Elenik Karmakelenik, Smithabandan,

+¶nun açsnniaretinitersineçevirmek

sureliylekolaycabulunabilir.

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 17/41

1. letim Hatlar

2. Smith Abann Türetilmesi

3. Smith Abann Kullanlmas4. Sorular 

5. Kaynaklar 

 Agenda

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 18/41

Empedans, Admitans ve SWR¶yi Çizmek

Z0 = 50 �Z = 25 �

0.550

25

Z

Zz

O

!!!

Omik Yük

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 19/41

VSWRVoltage Standing Wave Ratio

Empedans, Admitans ve SWR¶yi Çizmek

Bir daireye karlk gelen duran dalga oranSWR, dairenin, yatay ekseni aban sayannda kestii noktadaki Z/Zo deerine eittir.

Omik Yük

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 20/41

Z tamamen omikolduundan dorudan

yatay eksendebulunmak zorundadr.

 Aban çevresinde 180Ûdönmek suretiyle y eldeedilir.

2Y

Yy

0

!!

Omik Yük

2!SWR

Empedans, Admitans ve SWR¶yi Çizmek

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 21/41

 j0.5

50

 j25

Z

 jX

Z

Zz

OO

!

!

!!

ndüktif Yük

Z0 = 50 �Z =+ j25 �

Empedans, Admitans ve SWR¶yi Çizmek

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 22/41

Empedans, Admitans ve SWR¶yi Çizmek

ndüktif Yük

SWR, dairenin, yatayekseni aban sayannda kestii noktadakiZ/Zo deerine eittir 

 j2Y

YyO

!!

g!SWR 

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 23/41

Karmak Yük

 j0.50.5

50

 j2525z !

!

Z0 = 50 �Z = 25 + j25 �

Empedans, Admitans ve SWR¶yi Çizmek

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 24/41

Empedans, Admitans ve SWR¶yi Çizmek

Karmak Yük

 j11Y

Yy

0

!!

2.6S !

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 25/41

Giri Empedans ve Smith Aba

Smith abanda en dtaki iki ölçek,dalga boyu olarak uzakl gösterir 

Dtaki ölçek, yükten üretece doruuzakl verir 

çteki ölçek kaynaktan yüke doru

uzakl verir 

360°= 0.5 P

180°= 0.25 P

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 26/41

Giri Empedans ve Smith Aba

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 27/41

Giri Empedans ve Smith Aba

0.5Z

Zz

0

L !!

Z0 = 75 ;ZL = 37.5 ;

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 28/41

1. letim Hatlar

2. Smith Abann Türetilmesi

3. Smith Abann Kullanlmas4. Sorular 

5. Kaynaklar 

 Agenda

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 29/41

Örnek 1

Karakteristik empedans Z0 = 50 ;

ve yük empedans ZL = 30 + j40 ;olan, 1.25 P boyundaki bir iletim hattnn

giri empedansn ve SWR¶sini bulalm.

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 30/41

Örnek 1

8.0 j6

.050

40 j30

z !

!

Normalletirilmi yük empedans

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 31/41

Örnek 1

3.4SWR!1.25 P uzaklkta giri empedans

0.12 P + 0.25 P = 0.37 P

D noktas

Zi = zi x Z0= 50 x (0.55 - j0.9) = 27.5 - j45

zi = 0.55 - j0.9

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 32/41

Smith Aba le Çeyrek Dalga

Boyu Transformatör Eleme letim hattnn belli bir uzunluu bir transformatör gibi

hareket eder.

Yükten gerekli uzakla konulmu uygun boyda bir iletim hatt, iletim hattnn empedansna bir yüküelemekte kullanlabilir.

Smith aban kullanmak suretiyle çeyrek dalga boyutransformatörle bir yükü bir iletim hattna elemeilemi gerçekletirilebilir.

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 33/41

Smith Aba le Çeyrek Dalga

Boyu Transformatör ElemeZL = 75 + j50 ;¶luk bir yük,çeyrek dalga boyutransformatörle 50 ;¶luk bir kaynaa elenebilir.Normalletirilmi yük empedans z udur:

 j11.5

50

 j5075z !

!

z = 1. 5 + j1 Smith aba üzerindeki A noktasdr.

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 34/41

Smith Aba le Çeyrek Dalga

Boyu Transformatör ElemeC noktas 0.250 P

- B noktas - 0.192 P

uzaklk 0.058 P

zi = 2.4 (E noktas)

Zi = 50 (2.4) = 120 ;

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 35/41

Smith Aba le Çeyrek Dalga

Boyu Transformatör Eleme

LZZZ !d

77.512050ZZZ LO0 !v!!d

0 Z d= Çeyrek dalga boyu transformatörün karakteristik empedans

0 Z  = Elenmekte olan iletim hattnn karakteristik empedans

 L Z  = Yük empedans

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 36/41

Smith Aba le Çeyrek Dalga

Boyu Transformatör Elemeo Çeyrek dalga boyu transformatörün, iletim hattüzerindeki duran dalgalar bütünüyle ortadan

kaldrmamaktadr.

o Çeyrek dalga boyu transformatör, yalnzcakendisiyle kaynak arasndaki duran dalgalar

bertaraf eder. iletim hattnda transformatör ile yükarasnda hâlâ duran dalgalar mevcuttur.

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 37/41

Örnek 2

75 ;¶luk bir iletim hattn ZL = 25 ± j50¶lik bir  

yüke elemek için SWR¶yi, çeyrek dalga boyubir transformatörün karakteristik empedansnve transformatörün kaynaktan ne kadar  uzaa yerletirilmesi gerektiini bulalm.

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 38/41

Örnek 2

Normalletirilmi yük empedans

66.0 j33.0

75

50 j25z !

!

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 39/41

Örnek 2

4.6S !D noktas 0.5 P

- B noktas - 0.4 Puzaklk 0.1 P

zi = 2.2

Z i = 2 . 2 x 7 5 = 165 ;

24.111165750 !! Z 

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 40/41

1. letim Hatlar

2. Smith Abann Türetilmesi

3. Smith Abann Kullanlmas4. Sorular 

5. Kaynaklar 

 Agenda

5/9/2018 Smith Abagi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/smith-abagi 41/41

ELEKTRONK LETM TEKNKLER

Wayne TOMASI, MEB ± 2002,

stanbul

ELEKTROMANYETK

J. A. EDMINISTER, SCAHUM¶SOUTLINES ± 2000, Ankara

http://www.sss-mag.com/smith.html

Yararlanlan Kaynaklar Yararlanlan Kaynaklar