OndaseLinhas

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SJBV SJBV

(pags 228 a 234 do Pozar)

•  Conceito de casamento de impedância

•  Casamento com elementos de parâmetros concentrados com Carta de Smith.

•  Casamento com elementos de parâmetros concentrados (solução analítica).

•  IMPRIMIR DUAS CARTAS POR ALUNO PARA ELES ACOMPANHAREM.

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Casamento de impedância

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•  Redes de casamento de impedância são utilizadas para garantir que o máximo de potência seja transferida para a carga.

•  Tipos de rede de casamento: transf. de quarto de onda, redes de elementos de parâmetros concentrados, toco simples, toco duplo, outras (banda larga).

•  A rede de casamento garante que não haja reflexão de volta para o gerador e que a impedância de entrada seja independente do comprimento exato da linha (equação).

•  A rede de casamento é projetada de maneira que a impedância ‘enxergada’ pela linha seja a impedância característica da linha Z0.

•  A rede de casamento deve ter as menores perdas possíveis.

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Redes de casamento de impedância

Z0 REDE DE CASAMENTO

ZL

ZIN = Z0

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•  Outra forma de se fazer sintonia de uma linha é usando elementos de parâmetros concentrados (neste caso indutores e capacitores).

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Redes de elementos de parâmetros concentrados

Z0

jX

jB

ZL Z0

jX

jB

ZL

(a)

(b)

•  No geral são necessários dois componentes para fazer o casamento: X (reatância) e B (susceptância).

•  Quando zL está fora do círculo rL = 1 na Carta de Smith, se usa a seção em L do tipo (a).

•  Quando zL está dentro do círculo rL = 1 na Carta de Smith, se usa a seção em L do tipo (b).

Pergunta: Qual a relação entre RL e Z0 em cada caso (zL dentro e está fora do círculo rL = 1)?

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•  Vamos analisar o casamento de impedância utilizando a seção em L (a) com a Carta de Smith .

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Z0

jX

jB ZL

(a)

•  Se a impedância da carga é ZL = RL + jXL, encontramos zL = rL + jxL na carta.

•  Considerando que rL < 1, utilizamos a seção L (a).

•  Dada a impedância da Carga, queremos achar X e B tal que a impedância vista pela linha seja Z0.

Seção em L (a)

zL

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•  Antes de continuar, observe a carta de Smith mostrada.

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Z0

jX

ZL

(a)

•  Se a carta for usada como uma carta de impedâncias zL, o circulo pontilhado corresponde a admitância yL = 1.

•  Se a carta for usada como uma carta de admitâncias yL, o circulo pontilhado corresponde a impedância zL = 1.

jB

Seção em L (a)

zL

•  O circulo pontilhado é obtido girando o circulo rL = 1 em um ângulo de 180º ao redor da origem.

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①  Voltemos ao ponto zL = rL + jxL na carta.

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Seção em L (a)

Z0

jX

jB ZL

(a) ②  Uma reatância normalizada move a impedância da carga zL para um ponto P no círculo girado.

•  Susceptâncias em paralelo são somadas para encontrar a susceptância equivalente.

•  Por isso transformamos a impedância em uma admitância yL.

(Como?)

zL

jxP

P

③  Giramos o ponto P 180º ao redor do centro da Carta para encontrar a admitância equivalente em Q.

Q

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•  Por fim devemos encontrar a susceptância normalizada ‘b’ que ‘cancela’ a susceptância do ponto Q.

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Seção em L (a)

Z0

jX

jB ZL

(a) ④  Uma susceptância ‘b’ é somada à admitância do ponto

Q, fazendo com que zL= 1 (ou ZL = Z0).

zL

jxP

P

Qjb

•  Isto é feito traçando a curva do ponto Q até a origem ao longo do circulo g = 1.

•  Note que o sinal de x encontrado em (2) deve ser tal que a reatância de zL + jx seja a do ponto P.

•  Note que o sinal de ‘b’ encontrado em (4) deve ser tal que esta susceptância ‘cancele’ a do ponto Q.

•  Não esqueça que ‘x’ e ‘b’ são normalizados!