Podręcznik

2. Dopasowanie impedancji – Rozwiązanie analityczne

Problem dopasowania, to stworzenie warunków, w których moc fali biegnącej do jednowrotnika wydzieli się w nim w całości. Rozwiążemy ten problem umieszczając między jednowrotnikiem a prowadnicą falową specjalnie dobrany bezstratny dwuwrotnik, co pokazuje rys.3.10.

Rys.3.10. Jednowrotnik z obwodem dopasowującym

Na rysunku pokazano prowadnicę falową (tor mikrofalowy) o impedancji charakterystycznej Z₀ łączącej generator z obciążeniem/jednowrotnikiem. Obciążenie, odbiornik przesyłanej z generatora energii opisany jest różnymi parametrami:

impedancją Z_L, admitancją Y_L = 1/Z_L, Z_L $\neq$ Z₀;
impedancją zredukowaną z_L = Z_L/Z₀, admitancją zredukowaną y_L = Y_L/Y₀,
współczynnikiem odbicia $\Gamma_L$ .

Jednowrotnik stanowiący obciążenie nie absorbuje całej energii fali biegnącej z generatora, ponieważ Z_L≠Z₀. Pojawia się w takich warunkach fala odbita. Aby poprawić warunki odbioru mocy i zniwelować falę odbitą należy przeprowadzić procedurę dopasowania. Polega ona na skonstruowaniu specjalnego obwodu bezstratnego, który zostanie umieszczony przed obciążeniem. Nazwiemy go obwodem dopasowującym. Jeśli zostanie właściwie zaprojektowany to spełnione zostaną warunki dopasowania, które można zapisać następująco:

$\mathrm{\Gamma _L} =0;\, \, \mathrm{z_L=\frac{1}{y_L}=1};$

(3-15)

Wykażemy, że obwód dopasowujący można skonstruować w rozmaity sposób, gdyż nasz problem ma wiele rozwiązań.