BÁO cáo THÍ NGHIỆM SIÊU CAO tần và ANTEN

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SIÊU CAO TẦN
VÀ ANTEN

1
Thành viên thực hiện:

PHAN VĂN ĐỒNG

NGUYỄN ĐỖ DUY HẢI

PHAN NGUYÊN KHOA
2
LAB 2:Basic Transmission Lines in the Frequency
Domain

MỤC TIÊU:
- Sử dụng spice để khảo sát sóng sin trên đường truyền không tổn hao
- Làm quen với sóng phản xạ cơ bản từ tải và so sánh các mô phỏng với giá trị tính toán bằng giản đồ
Smith
3
MÔ HÌNH ĐƯỜNG TRUYỀN CƠ BẢN

Các tham số đặc trưng của đường truyền không suy hao
: trở kháng đặc trưng của đường truyền
: thời gian trễ
- Quan hệ chiều dài của dây với thời gian trễ:
với là vận tốc pha
-Với L’ là điện cảm trên một đơn vị chiều dài và C’ là điện dung trên một đơn vị chiều dài:

4
MÔ HÌNH ĐƯỜNG TRUYỀN SỬ DỤNG CÁP ĐỒNG TRỤC


Xét một cáp đồng trục thông dụng RG-58 có:


Question 1: tính điện cảm và điện dung trên một đơn vị chiều dài


5
MÔ HÌNH ĐƯỜNG TRUYỀN SỬ DỤNG CÁP ĐỒNG TRỤC

Với cáp đồng trục không tổn hao ta có công thức liên hệ giữa L’,C’ và bán kính trong a,bán
kính ngoài b của cáp


6
MÔ HÌNH ĐƯỜNG TRUYỀN SỬ DỤNG CÁP ĐỒNG TRỤC

Question 2: Cho một cáp đồng trục khác với
, . Tính tỉ số

= 4,235

Question 3:
Với b= 3mm
7
MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN SÓNG XÂY DỰNG TRÊN SPICE
8
Z G
5 0
Z L

1 0 0
T 1
T D = { d e l a y }
Z 0 = 5 0
0 0
00
L O A DI N P U T
V G
1 V a c
0 V d c
PARAMETERS:
d e l a y = 5 n s
Question 4: cho f = 200MHz và
Tìm bước sóng λ ?

MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN SÓNG XÂY DỰNG TRÊN SPICE
Question 5: Cho chiều dài đường truyền
Tìm thời gian trễ
9


Question 6: Vẽ sơ đồ cường độ của điện áp tại đầu vào như là một hàm của chiều dài. Từ các giá trị điện
áp trên biểu đồ và mối quan hệ, xác định VSWR, và từ VSWR tính |Γ|.

10
Với l chạy từ 0 đến

Question 7: Vẽ hàm cường độ độ dòng điện ở đầu vào như là một hàm của chiều dài L. từ
đó tính và |Γ|.
Nhận xét: VSWR

và |Γ| có giá trị như nhau theo 2 cách tính ở trên
11

Question 8: Vẽ cường độ của trở kháng vào

Độ lớn của trở kháng đầu vào như là một hàm của chiều dài
12

Phần thực của trở kháng

Phần ảo của trở kháng

13

Question 9: Tính toán trực tiếp Γ và VSWR sử dụng phương trình (2.6) và (2.7) dưới
đây. So sánh lại kết quả đo ở các câu 6, 7 và 8?
Kết quả này giống kết quả ở bài 6&8
14

Question 10: Vẽ cường độ điện áp tải
Cường độ điện áp tại tải

Nhận xét: Sự thay đổi biên độ của độ lớn điện áp là rất nhỏ mV. Do đó có thể coi điện áp
không thay đổi theo chiều dài
15

Năng lượng
Nhân xét: biên độ của năng lượng cũng thay đổi rất nhỏ
mW. Do vậy năng lượng cũng không thay đổi theo chiều dài đường truyền
16

TRỞ KHÁNG TẢI

Question 11:

Nếu ta có 1 mét cáp đồng trục như ở trong câu hỏi 4, thì tần số của nó tại chiều dài λ/2, 2.5λ là bao nhiêu? (chú ý rằng ta
không được thay đổi chiều dài vật lý của đường truyền)
đồng trục trong câu hỏi 4 có tần số f = 200MHz
Vì vậy:
17

Question 12: Vẽ biên độ độ lớn của điện áp đầu vào đối với chiều dài khác nhau ( chỉ thay đổi tần số ). So
sánh với kết quả ở question 6. Tính VSVR trong trường hợp này

Nhận xét: Kết quả tương tự ở question 6
Từ đồ thị ta có: Vmax=666.667mV
Vmin=333.394mV
18
Với l chạy từ /2 đến 5 /2
TRỞ KHÁNG TẢI

Thay thế tải ZL= 100Ω bằng tải ZL = 25Ω

19
20

Question 13: Vẽ biên độ điện áp vào

Bây giờ cho ngắn mạch. Nghĩa là ZL = 0.001Ω (rất nhỏ )
21


Question14: Vẽ biên độ điện áp vào
22

Bây giờ cho hở mạch. Nghĩa là ZL = 1MΩ (rất lớn)


23

Question15: Biên độ điện áp vào
24
LAB 3: Transients on Transmission Lines

Mục đích:
• Hiểu được bản chất của đường truyền dưới sự kích thích điện áp hình SIN ở đầu vào
• Tìm hiểu sự lan truyền ngắn của dây dẫn với sự trợ giúp của các thông số trong SPICE.
25