3. Casamento de Impedâncias. Linha de Transmissão

3. Casamento de Impedâncias

Linha de Transmissão

3.1. Objetivos

• Máxima transferência de potência

• Evitar ondas estacionárias (sobretensão e sobrecorrente)

• Reduzir distorções lineares (multipercurso, overshoot, undershoot, oscilação)

• Padronização

3.2. Seções de Transformação de Impedâncias

• Quadripolo sem perdas

• Dois graus de liberdade para ajustar a parte real e a parte imaginária

• Componentes reativos concentrados

• Componentes reativos distribuídos (linhas de transmissão)

• Híbridas (concentrados e distribuídos)

Rede L Série-Paralelo

1. Ajustar Xp para que a parte real seja igual a Zo.2. Ajustar Xs para anular a parte imaginária resultante.3. Duas soluções possíveis, mas somente se Re(1/ZL)<1/Zo.

Redes L Paralelo-Série

Procedimento dual trocando p por s e impedância por admitância.Duas soluções possíveis, mas somente se Re(ZL)<Zo.

Transformador de RF

2πf.M >> |ZL|

L1.L2 = M2

Zin = (L1/L2).ZL

Zin = (N1/N2)2.ZL

Transformador e Reatância em Série

1. Ajustar Xs para anular a parte imaginária.2. Ajustar N1:N2 para igualar a parte real a Zo.

Transformador e Reatância em Paralelo

Procedimento dual trocando s por p e impedância por admitância.

Reatância em Série e Linha de Transmissão

1. Ajustar d para igualar a parte real a Zo.2. Ajustar Xs para anular a parte imaginária

Reatância em Paralelo e Linha de Transmissão

Procedimento dual trocando s por p e impedância por admitância.

Linha de Transmissão

Não há solução quando

Ajustar Zt e d para igualar a parte real a Zo e anular a parte imaginária (simultaneamente).

e

Trasnformadores deQuarto de Onda

Trasnformadores deQuarto de Onda

Trasnformadores deQuarto de Onda

Tocos de Linha de Transmissão

Tocos (stubs) são trechos de linhas de transmissão terminadas em curto circuito ou em circuito aberto cujas impedâncias de entrada são puramente reativas.

Largura de Faixa Resultante

• Com uma seção de transformação de impedâncias, o casamento é obtido apenas em um ponto de frequência.

• Para uma tolerância especificada, a largura de faixa resultante aumenta quando se tem:– Transformadores de RF– Elementos em série com baixa reatância– Elementos em paralelo com alta reatância– Linhas de transmissão curtas

3.3. Carta de Smith

• Plano complexo do coeficiente de reflexão

• Curvas de resistência e reatância constantes (pontos de impedância)

• Curvas de condutância e susceptância constantes (pontos de admitância)

Plano Complexo do Coeficiente de Reflexão

Resistência Constante

Reatância Constante

Resistência e Reatância

Coeficiente de Reflexão da Linha de Transmissão Terminada

Coeficiente de Reflexão da Linha de Transmissão Terminada

Toco em Curto-Circuito

Toco em Circuito Aberto

Impedância e Admitância