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



SMITH ABAI

ALPER ALKOÇ

CENK ÖZÇALIKANMEHMET ONUR GÜRSOY

HAZIRLAYANLAR



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



1. letim Hatlar

2. Smith Abann Türetilmesi

3. Smith Abann Kullanlmas4. Sorular

5. Kaynaklar

Agenda



LETM HATLARI

letim hatlarnn kayplar hiçbir zaman sfr olmaz.

Sürekli rejimde hat üzerinde toplanan

enerji büyüktür. Bu enerji, iletkenleri çevreleyen EM

alanlarda toplanr.



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



LETM HATLARI

Neden abaklara ihtiyaç duyulur?

letim hatlarnn özelikleriningrafiksel olarak gösterilmesinde

ihtiyaç duyulur.



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



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.



1. letim Hatlar



5. Kaynaklar

Agenda



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




Sabit Re(z) Çizgileri

Dikdörtgen grafik + düzlemi




Sabit Im(z) Çizgileri

Dikdörtgen grafik+ düzlemi




Empedans Terslemesi (Admitans)

Z1Y !




Empedans Terslemesi (Admitans)

Empedans ve Admitans Koordinatlar




Karmak Elenik

Karmak Elenik Karmakelenik, Smithabandan,

+¶nun açsnniaretinitersineçevirmek

sureliylekolaycabulunabilir.



1. letim Hatlar



5. Kaynaklar

Agenda



Empedans, Admitans ve SWR¶yi Çizmek

Z0 = 50 �Z = 25 �

0.550

25

Z

Zz

O

!!!

Omik Yük



VSWRVoltage Standing Wave Ratio


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

Omik Yük



Z tamamen omikolduundan dorudan

yatay eksendebulunmak zorundadr.

Aban çevresinde 180Ûdönmek suretiyle y eldeedilir.

2Y

Yy

0

!!

Omik Yük

2!SWR




j0.5

50

j25

Z

jX

Z

Zz

OO

!

!

!!

ndüktif Yük

Z0 = 50 �Z =+ j25 �





ndüktif Yük

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

j2Y

YyO

!!

g!SWR



Karmak Yük

j0.50.5

50

j2525z !

!

Z0 = 50 �Z = 25 + j25 �





Karmak Yük

j11Y

Yy

0

!!

2.6S !



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




0.5Z

Zz

0

L !!

Z0 = 75 ;ZL = 37.5 ;



1. letim Hatlar



5. Kaynaklar

Agenda



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.



Örnek 1

8.0 j6

.050

40 j30

z !

!

Normalletirilmi yük empedans



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



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.




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.




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 ;




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




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.



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.



Örnek 2

Normalletirilmi yük empedans

66.0 j33.0

75

50 j25z !

!



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



1. letim Hatlar



5. Kaynaklar

Agenda



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

smith abagi

Documents