Bài giảng Kỹ thuật anten và truyền sóng (Chương 4)

CHƢƠNG 4.
TRUYỀN LAN SĨNG HỮU TUYẾN
4.1. Khái niệm
4.2. Các thơng số trên đường truyền
4.3. Đồ thị Smith
4.4. Đường dây điện thoại và cáp
4.5. Đường truyền vi dải (microstrip)
4.6. Truyền sóng qua cáp quang
4.7. Truyền sóng qua ống dẫn sóng

83


4.1. Khái niệm
 Đường truyền được sử dụng để truyền tín hiệu SĐT từ

phần tử này đến phần tử khác hoặc từ lối vào của mạch tới
một phần tử nào đó hoặc từ một phần tử đến lối ra. Có các
loại đường truyền như dây đôi, cáp đồng trục, đường
truyền vi dải, ống dẫn sóng, cáp quang …

84


4.1. Khái niệm

85


4.2. Các thơng số trên đƣờng truyền
 Sóng đứng

Trong các đường truyền, khi khơng có sự phối hợp
trở kháng giữa nguồn với đường đây và giữa đường dây và
tải, thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ sóng tương ứng tại
nguồn và tải.
Thường chỉ xét một thành phần phản xạ đầu tiên từ tải.
Sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ tạo ra
sóng đứng trên đường truyền gồm các điểm cực tiểu và cực
đại dọc theo đường truyền (gọi là các nút và bụng sóng) xen
kẽ nhau với khoảng cách bằng λ/4.

86


4.2. Các thông số trên đƣờng truyền
 Hệ số phản xạ (voltage reflection coefficient) ΓL

“Là tỷ số giữa điện áp sóng tới và điện áp sóng phản xạ tại
tải”

Γ𝐿 =

𝑉𝑖
𝑉𝑟

(4.1)

 Trở kháng đặc tính của đƣờng truyền:

“Là tỷ số giữa điện áp cực đại và dòng điện cực đại tại bất

kỳ điểm nào trên đường truyền”

𝑍𝑜 =

𝑉𝑚𝑎𝑥
𝐼𝑚𝑎𝑥

(4.2)
87


4.2. Các thơng số trên đƣờng truyền
 Tỷ số sóng đứng điện áp (Voltage standing-wave ratio)

“Là tỷ số giữa biên độ điện áp tại các điểm cực đại và biên
độ điện áp tại các điểm cực tiểu của sóng đứng”

𝑉𝑆𝑊𝑅 =

𝑉𝑆𝑊𝑅 =

1+|Γ𝐿 |
1−|Γ𝐿 |

𝑉𝑚𝑎𝑥
𝑉𝑚𝑖𝑛

hay |Γ𝐿 | =

(4.3)

𝑉𝑆𝑊𝑅−1
𝑉𝑆𝑊𝑅+1
88


4.3. Đồ thị Smith
Được nêu ra bởi P.H.
Smith vào năm 1944,
dùng để tính tốn các
thơng số cho đường dây
truyền sóng.
Là biểu diễn của trở
kháng chuẩn hóa trên
hệ tọa độ (Γr ,Γi)

𝑧=

1+Γ
=r+jx
𝑍𝑜
1−Γ

𝑣ớ𝑖 Γ = Γ𝑟 + 𝑗Γ𝑖 = |Γ|∠Φ

89


4.3. Đồ thị Smith

90


4.3. Đồ thị Smith

91


4.3. Đồ thị Smith

92


4.3. Đồ thị Smith
 Một số ứng dụng của đồ thị Smith

+ Tính hệ số phản xạ
+ Tính hệ số sóng đứng
+ Tính trở kháng của mạch điện phức tạp bất kỳ
+ Tính trở kháng của đường dây (tại tải, điểm bất kỳ)
+ Phối hợp trở kháng
* Dùng các phần tử thụ động (R, L, C)
* Dùng đường dây chêm (dây λ/4, chêm nối tiếp, chêm
song song, một sợi hay nhiều sợi)

93


4.3. Đồ thị Smith

94


4.3. Đồ thị Smith

95


4.3. Đồ thị Smith

96


4.3. Đồ thị Smith

97


4.3. Đồ thị Smith

98


4.3. Đồ thị Smith

99


4.3. Đồ thị Smith
 Một số lƣu ý khi sử dụng đồ thị Smith

100


4.3. Đồ thị Smith
 Một số lƣu ý khi sử dụng đồ thị Smith

101


4.3. Đồ thị Smith
 Một số lƣu ý khi sử dụng đồ thị Smith

102


4.3. Đồ thị Smith
 Một số lƣu ý khi sử dụng đồ thị Smith

103


4.3. Đồ thị Smith
 Một số lƣu ý khi sử dụng đồ thị Smith

104


4.4. Đƣờng dây điện thoại và cáp

 Đọc SGK mục 1.14 trang 44, tóm tắt lại nội

dung và trả lời các câu hỏi ở cuối chương

105


4.5. Đƣờng truyền vi dải (Microstrip)

 Đọc SGK mục 1.16 trang 47, tóm tắt lại

nội dung và trả lời các câu hỏi ở cuối
chương

106


4.6. Truyền sóng qua cáp quang

 Đọc SGK chương 3 trang 70-102 và trả

lời các câu hỏi ở cuối chương
 Câu hỏi: 3.3;3.4;3.8;3.11;3.12;3.14

107