Guten Abend,
ich habe eine Frage bezüglich der Vorgehensweise beim Smithchart.
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GND
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|||
3
||| Z0, l= 1/8 lambda
4
||| _____
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ein: o---|||||||||||||||||--o-|____|-- GND
6
Z0, l=0,325 lambda Z= 0.5 Z0 + j 0.5 Z0
Oben eine Skizze mit 2 Mikrostreifenleitungen, die die Impedanz Z0 haben
und entsprechende Längen bezogen auf die Wellenlänge. Ausgangsseitig ist
eine komplexe Last Z angeklemmt. Wenn ich nun den Einganswiderstand
bestimmen möchte mit dem Smith-Diagramm versuche ich das so: (Normierung
auf Z0 natürlich vorweg erledigt)
1. Serienschaltung von Mikrostreifenleitung und der Impedanz eintragen,
also 1.5er Realteilkreis verfolgen bis zum 0.5er Imaginärteil-Kreis.
2. Einen Kreis mit dem Punkt und Mittelpunkt im Anpassungspunkt als
Hilfe zeichnen. Anschließend um 0.325 nach Maßskala "Wavelength towards
generator" drehen. (von 0.202 nach 0.527 -> 0.027).
3. Durch Punktspiegelung durch den Anpasspunkt diese Impedanz in eine
Admittanz überführen.
4. Die Admittanz der kurzgeschlossenen Mikrostreifenleitung addieren,
dort die Drehung um 0.125 Lambda durchführen (wie in Schritt 2)
5. Spiegeln um die Admittanz in eine Impedanz umzuwandeln.
Mit diesem Ablauf komme ich nichtmal in die Nähe des Anpasspunktes.
Eigentlich sollte es Eingangsimpedanzmäßig angepasst sein und somit der
Anpassungspunkt erreicht werden. Ich lande jedoch bei etwa 0.7 + 0.9 j.
Mir erscheint meine Vorhergehensweise logisch, aber ich komme nicht auf
eine sinnvolle Lösung und wäre daher sehr dankbar für hilfreiche Tipps
Viele Grüße und vielen Dank im Voraus
PS: Habe gerade noch eine Skizze erstellt und hochgeladen
Also ich mache das immer so:
- Last einzeichnen (0.5+j0.5)
- Kreis um Anpasspunkt durch Last (Länge 0.325, zum Generator)
- kurzgeschlossene Stichleitung <lambda/4 wirkt induktiv, also auf dem
Admittanzkreis nach oben
- passt, geht durch den Anpasspunkt ;-)
Du darfst die Lastimpedanz und die serielle Leitung nicht addieren! Denn
die Leitung mit Z0 dreht nur.
MfG
Also die Leitungen werden mit der Impedanz dort nicht berücksichtigt.
Wenn ich, wie von dir beschrieben vorgehe lande ich bei 1.0, j1.0 im
kapazitiven Bereich. Wieso gehe ich dann nur den Admittanzkreis hinauf?
Dass die Stichleitung induktiv wirkt, das wirkt alles plausibel. Jedoch
frage ich mich, warum ich nicht dort auch nochmal eine Drehung um lambda
/ 8. machen muss, sondern einfach den Admittanzkreis hinaufgehen muss.
Gibt es hierfür eine Begründung / Woraus kann ich das ableiten, wann ich
was machen muss?
Vielen Dank schonmal!
Wenn du das gleiche machst und dabei bei 1.0-j1.0 landest, dann machst
du etwas falsch ;-) Ich hab gerade auch nochmal Stift und Zirkel
rausgekramt und komme fast exakt auf 1+j0. Hast du auch wirklich zum
Generator (im UZS) gedreht? Und für die kurzgeschlossene Stichleitung
auch wirklich auf dem Admittanzkreis (in deinem Diagramm musst du den
selbst konstruieren)? Wann du drehen musst und wann nicht, das kannst du
vereinfacht daran festmachen: hat die Leitung eine Funktion als
Verbindungselement (Eingang -> Last), dann dreht sie nur die Phase, der
Reflexionsfaktor bleibt im Betrag gleich. Ist sie eine Stichleitung,
dann wirkt sie reaktiv, kann also als C oder L betrachtet werden.
MfG
Also ich habe mich wohl etwas undeutlich ausgedrückt mit der Frage. Ich
habe nun die Serie aus Leitung und der Last transformiert zu 1 - j 1.
Wenn ich diese Impedanz umwandele in eine Admittanz, dann landet diese
bei etwa 0,5 + 0,5 j im Smith Diagramm für Impedanzen. Das entspricht 1
+ j1 im SD für Admittanzen, was dann auf dem Bogen mit Realteil 1 liegt.
Was ich nicht verstehe ist:
Geht man prinzipiell davon aus, dass die Stichleitung dann genau die
notwendige Induktivität / Kapazität besitzt, so dass man in den
Anpasspunkt gelangt? Denn irgendwie ist ja nichts weiter gegeben
(Substrathöhe, Permitivität, Leiterhöhe, Freuquenz, etc.) so dass
eigentlich hier das doch nur qualitativ betrachtet werden kann und man
sich freut, wie schön man in den Punkt gelangt, oder?
Die Erklärung mit dem Reflexionsfaktor war super. Für mich war es
irgendwie nicht so nativ verständlich. Danke nochmal!
Ma B. schrieb:> Also ich habe mich wohl etwas undeutlich ausgedrückt mit der Frage. Ich> habe nun die Serie aus Leitung und der Last transformiert zu 1 - j 1.> Wenn ich diese Impedanz umwandele in eine Admittanz, dann landet diese> bei etwa 0,5 + 0,5 j im Smith Diagramm für Impedanzen. Das entspricht 1> + j1 im SD für Admittanzen, was dann auf dem Bogen mit Realteil 1 liegt.
Gut, der Punkt ist aber jetzt klar, oder?
Was ich für solche Überlegungen empfehlen kann: WinSmith (oder für uns
Linuxer: LinSmith), dort kann man solche Schaltungen eingeben und
bekommt gleich die Transformationspfade eingezeichnet. Sehr lehrreich!
> Was ich nicht verstehe ist:>> Geht man prinzipiell davon aus, dass die Stichleitung dann genau die> notwendige Induktivität / Kapazität besitzt, so dass man in den> Anpasspunkt gelangt? Denn irgendwie ist ja nichts weiter gegeben> (Substrathöhe, Permitivität, Leiterhöhe, Freuquenz, etc.) so dass> eigentlich hier das doch nur qualitativ betrachtet werden kann und man> sich freut, wie schön man in den Punkt gelangt, oder?
Nein, die Länge geht schon ins Ergebnis mit ein. Die anderen Parameter
wie Substrathöhe, Leiterbahnbreite und -höhe, Permittivität hast du ja
schon durch die Angabe des Wellenwiderstands Z0 erledigt.
Das funktioniert so: außen im Smith-Diagramm hast du den l/Lambda-Ring.
Dort kannst du vom Kurzschlusspunkt ausgehend (links; da deine
Stichleitung kurzgeschlossen ist) 0,125 im UZS antragen und eine Linie
zum Anpasspunkt durchlegen. Am Rand des Impedanzdiagramms schneidet
diese Linie jetzt eine der Impedanzlinien (hier: 1.0). Das heißt, Δz
durch die Stichleitung beträgt j1.0. Hier passt das zufälligerweise
(oder gewollt) und man landet in der Anpassung. Sonst muss man eben noch
ein Stück nachdenken.
>> Die Erklärung mit dem Reflexionsfaktor war super. Für mich war es> irgendwie nicht so nativ verständlich. Danke nochmal!
Gerne.
MfG
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