Thêm yêu thích đặt trang chủ
Chức vụ:Trang chủ >> Tin tức

danh mục sản phẩm

sản phẩm Thẻ

Fmuser Sites

Hiểu về sự phản xạ và sóng đứng trong thiết kế mạch RF

Date:2019/10/15 17:58:37 Hits:


Thiết kế mạch tần số cao phải chiếm hai hiện tượng quan trọng mặc dù hơi bí ẩn: phản xạ và sóng đứng.
Chúng ta biết từ việc tiếp xúc với các ngành khoa học khác rằng sóng có liên quan đến các loại hành vi đặc biệt. Sóng ánh sáng khúc xạ khi chúng di chuyển từ một môi trường (như không khí) sang một môi trường khác (như thủy tinh). Sóng nước nhiễu xạ khi chúng gặp thuyền hoặc đá lớn. Các sóng âm thanh can thiệp, dẫn đến sự thay đổi âm lượng định kỳ (được gọi là nhịp đập nhịp đập).


Sóng điện cũng là đối tượng mà chúng ta thường không liên kết với tín hiệu điện. Mặc dù vậy, sự thiếu quen thuộc với bản chất sóng của điện là không đáng ngạc nhiên, bởi vì trong nhiều mạch, các hiệu ứng này không đáng kể hoặc không có. Một kỹ sư kỹ thuật số hoặc tần số thấp có thể làm việc trong nhiều năm và thiết kế nhiều hệ thống thành công mà không cần phải hiểu thấu đáo về các hiệu ứng sóng trở nên nổi bật trong các mạch tần số cao.

Như đã thảo luận ở trang trước, một kết nối có hành vi tín hiệu tần số cao đặc biệt được gọi là đường truyền. Hiệu ứng đường truyền chỉ có ý nghĩa khi độ dài của kết nối ít nhất bằng một phần tư bước sóng tín hiệu; do đó, chúng ta không phải lo lắng về các thuộc tính sóng trừ khi chúng ta làm việc với tần số cao hoặc kết nối rất dài.


Reflection
Phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa Tất cả các hành vi sóng cổ điển này áp dụng cho bức xạ điện từ. Nhưng tại thời điểm này, chúng ta vẫn đang xử lý các tín hiệu điện, tức là các tín hiệu chưa được ăng-ten chuyển đổi thành bức xạ điện từ, và do đó chúng ta chỉ phải quan tâm đến hai trong số đó: phản xạ và nhiễu.

Chúng ta thường nghĩ về một tín hiệu điện là một hiện tượng một chiều; nó đi từ đầu ra của một thành phần đến đầu vào của một thành phần khác, hay nói cách khác, từ một nguồn đến một tải. Tuy nhiên, trong thiết kế RF, chúng ta phải luôn nhận thức được thực tế rằng các tín hiệu có thể truyền theo cả hai hướng: từ nguồn đến tải, chắc chắn, nhưng cũng có thể vì sự phản xạ từ tải đến nguồn.


Sóng truyền dọc theo chuỗi trải nghiệm sự phản xạ khi nó chạm tới một rào cản vật lý.

Tương tự sóng nước
Sự phản xạ xảy ra khi một sóng gặp phải sự gián đoạn. Hãy tưởng tượng rằng một cơn bão đã dẫn đến những đợt sóng nước lớn truyền qua một bến cảng bình thường. Những sóng này cuối cùng va chạm với một bức tường đá rắn. Chúng tôi trực giác biết rằng những sóng này sẽ phản xạ ra khỏi bức tường đá và truyền trở lại vào bến cảng. Tuy nhiên, chúng ta cũng trực giác biết rằng sóng nước vỡ trên một bãi biển sẽ hiếm khi dẫn đến sự phản xạ đáng kể của năng lượng quay trở lại đại dương. Tại sao lại có sự khác biệt?

Sóng truyền năng lượng. Khi sóng nước truyền qua nước mở, năng lượng này chỉ đơn giản là di chuyển. Tuy nhiên, khi sóng đạt đến sự gián đoạn, sự chuyển động trơn tru của năng lượng bị gián đoạn; trong trường hợp của một bãi biển hoặc một bức tường đá, việc truyền sóng không còn có thể. Nhưng điều gì xảy ra với năng lượng được truyền bởi sóng? Nó không thể biến mất; nó phải được hấp thụ hoặc phản ánh. Bức tường đá không hấp thụ năng lượng sóng, do đó sự phản xạ xảy ra trong trường hợp năng lượng tiếp tục lan truyền ở dạng sóng, nhưng theo hướng ngược lại. Tuy nhiên, bãi biển cho phép năng lượng sóng tiêu tán theo cách dần dần và tự nhiên hơn. Bãi biển hấp thụ năng lượng của sóng và do đó xảy ra hiện tượng phản xạ tối thiểu.


Từ nước đến điện tử
Các mạch điện cũng có sự gián đoạn ảnh hưởng đến việc truyền sóng; trong bối cảnh này, tham số quan trọng là trở kháng. Hãy tưởng tượng một sóng điện truyền xuống một đường truyền; điều này tương đương với sóng nước ở giữa đại dương. Sóng và năng lượng liên kết của nó đang lan truyền trơn tru từ nguồn tới tải. Cuối cùng, mặc dù, sóng điện đến đích: ăng-ten, bộ khuếch đại, v.v.



Chúng ta đã biết từ một trang trước rằng việc truyền công suất tối đa xảy ra khi cường độ của trở kháng tải bằng với độ lớn của trở kháng nguồn. (Trong bối cảnh này, trở kháng nguồn của Google, cũng có thể đề cập đến trở kháng đặc trưng của đường truyền.) Với các trở kháng phù hợp, thực sự không có gián đoạn, vì tải có thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của sóng. Nhưng nếu các trở kháng không khớp, chỉ một phần năng lượng được hấp thụ và năng lượng còn lại được phản xạ dưới dạng sóng điện truyền theo hướng ngược lại.

Lượng năng lượng phản xạ bị ảnh hưởng bởi mức độ nghiêm trọng của sự không phù hợp giữa trở kháng nguồn và tải. Hai trường hợp xấu nhất là mạch hở và ngắn mạch, tương ứng với trở kháng tải vô hạn và trở kháng tải bằng 0, tương ứng. Hai trường hợp này đại diện cho một sự gián đoạn hoàn toàn; không có năng lượng có thể được hấp thụ, và do đó tất cả năng lượng được phản ánh.


Tầm quan trọng của kết hợp
Nếu bạn thậm chí đã tham gia vào thiết kế hoặc thử nghiệm RF, bạn sẽ biết rằng kết hợp trở kháng là một chủ đề thảo luận phổ biến. Bây giờ chúng ta hiểu rằng các trở kháng phải được kết hợp để ngăn chặn phản xạ, nhưng tại sao rất nhiều mối quan tâm về phản xạ?

Vấn đề đầu tiên đơn giản là hiệu quả. Nếu chúng ta có bộ khuếch đại công suất được kết nối với ăng-ten, chúng ta không muốn một nửa công suất đầu ra được phản xạ trở lại bộ khuếch đại. Toàn bộ vấn đề là tạo ra năng lượng điện có thể chuyển đổi thành bức xạ điện từ. Nói chung, chúng tôi muốn chuyển nguồn từ nguồn sang tải và điều này có nghĩa là các phản xạ phải được giảm thiểu.

Vấn đề thứ hai là tinh tế hơn một chút. Tín hiệu liên tục được truyền qua đường truyền đến trở kháng tải không khớp sẽ dẫn đến tín hiệu phản xạ liên tục. Những sự cố và sóng phản xạ lướt qua nhau, đi ngược chiều nhau. Giao thoa dẫn đến một sóng đứng, tức là một mẫu sóng đứng yên bằng tổng của sự cố và sóng phản xạ. Sóng đứng này thực sự tạo ra các biến thiên biên độ cực đại dọc theo chiều dài vật lý của cáp; một số vị trí nhất định có biên độ đỉnh cao hơn và các vị trí khác có biên độ đỉnh thấp hơn.

Sóng đứng dẫn đến điện áp cao hơn điện áp ban đầu của tín hiệu truyền đi, và trong một số trường hợp, hiệu ứng này đủ nghiêm trọng để gây ra thiệt hại vật lý cho cáp hoặc linh kiện.


Tóm Tắt
Sóng điện có thể bị phản xạ và nhiễu.
Sóng nước phản xạ khi chúng chạm đến một vật cản như bức tường đá. Tương tự, phản xạ điện xảy ra khi tín hiệu AC gặp phải gián đoạn trở kháng.
Chúng ta có thể ngăn chặn sự phản xạ bằng cách kết hợp trở kháng tải với trở kháng đặc tính của đường truyền. Điều này cho phép tải để hấp thụ năng lượng sóng.
Phản xạ có vấn đề vì chúng làm giảm lượng điện năng có thể được truyền từ nguồn sang tải.
Phản xạ cũng dẫn đến sóng đứng; các phần biên độ cao của sóng đứng có thể làm hỏng các bộ phận hoặc cáp.


Nếu bạn muốn xây dựng một đài phát thanh, hãy tăng cường máy phát đài FM của bạn hoặc cần bất kỳ thiết bị nào khác Thiết bị FM, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi: zoey.zhang@fmuser.net.


Để lại lời nhắn

Họ tên* *
E-mail *
Điện thoại
Địa chỉ nhà
Xem mã xác minh? Nhấn vào làm mới!
Thông điệp

Danh sách tin nhắn

Comment Đang tải ...
Trang chủ| Giới thiệu| Sản Phẩm| Tin tức| Tải về| Trợ Giúp| Phản hồi| Liên hệ| Dịch vụ
FMUSER Nhà cung cấp một lần phát sóng FM / TV
Liên hệ