Antenne réseau 5G
Pourquoi l'adaptation d'impédance est nécessaire
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La plus grande différence entre radiofréquence (RF) et le matériel reposent sur l'adaptation d'impédance, laquelle est liée à la transmission des champs électromagnétiques. Comme chacun sait, un champ électromagnétique résulte de l'interaction entre un champ électrique et un champ magnétique. La perte dans le milieu de transmission se produit car le champ électrique provoque des oscillations dans son effet sur les électrons. Plus la fréquence Plus le nombre de cycles d'ondes électromagnétiques sur une ligne de transmission de même longueur est élevé, plus la fréquence des variations de courant est élevée. Par conséquent, les pertes thermiques générées par les oscillations augmentent, ce qui entraîne des pertes plus importantes dans la ligne de transmission.
Aux basses fréquences, comme la longueur d'onde est beaucoup plus longue que la ligne de transmission, la tension et le courant sur la ligne de transmission dans le circuit restent presque inchangés, de sorte que la perte de la ligne de transmission est très faible.
En même temps, si une réflexion se produit pendant la sortie de l'onde, la superposition de l'onde réfléchie avec l'onde d'entrée d'origine peut entraîner une baisse de la qualité du signal et également réduire l'efficacité de transmission du signal .
Que vous travailliez sur du matériel ou systèmes RF , l'objectif est d'obtenir de meilleurs résultats transmission du signal , et personne ne veut que de l’énergie soit perdue dans le circuit.
Lorsque la résistance de charge est égale à la résistance interne de la source du signal, la charge peut atteindre sa puissance de sortie maximale. C'est ce que l'on appelle souvent l'adaptation d'impédance.
Il est important de noter que la correspondance conjuguée est destinée à une transmission de puissance maximale.
Selon la formule du coefficient de réflexion de tension \( \Gamma = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0} \), \( \Gamma \) n'est pas égal à 0 à ce moment, ce qui signifie qu'il y a une réflexion de tension.
Pour une adaptation sans distorsion, les impédances sont parfaitement égales, ce qui évite toute réflexion de tension. Cependant, la puissance de charge n'est pas maximisée dans ce cas.
Perte de retour (RL) = \( -20\log|\Gamma| \)
Rapport d'onde stationnaire de tension (ROS) = \( \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|} \)
La relation entre le rapport d'ondes stationnaires et
efficacité de transmission
est présenté dans le tableau ci-dessous :
L'adaptation d'impédance implique un processus de calcul assez fastidieux. Heureusement, nous disposons de l'abaque de Smith, un outil essentiel pour l'adaptation d'impédance. L'abaque de Smith est un diagramme composé de nombreux cercles qui se croisent. Utilisé correctement, il permet d'obtenir l'impédance d'adaptation d'un système apparemment complexe sans aucun calcul. Il suffit de lire et de suivre les données le long des lignes circulaires.
## Méthode du diagramme de Smith
1. Après avoir connecté un composant de condensateur en série, le point d'impédance se déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre le long du cercle à résistance constante sur lequel il se trouve.
2. Après avoir connecté un composant de condensateur shunt, le point d'impédance se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre le long du cercle de conductance constante sur lequel il se trouve.
3. Après avoir connecté un composant d'inductance série, le point d'impédance se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre le long du cercle à résistance constante sur lequel il se trouve.
4. Après avoir connecté un composant d'inductance shunt, le point d'impédance se déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre le long du cercle de conductance constante sur lequel il se trouve.
5. Après avoir connecté un composant shunt à stub ouvert, le point d'impédance se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre le long du cercle de conductance constante sur lequel il se trouve.
6. Après avoir connecté un composant de court-circuit shunt, le point d'impédance se déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre le long du cercle de conductance constante sur lequel il se trouve.
7. Après avoir connecté un composant de ligne de transmission en série, le point d'impédance se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre le long du cercle d'onde stationnaire constante.
