KAZIM EVECAN
Haberleşme Elektroniği
18.11.2014
Saçılma Parametrelerini Neden Kullanıyoruz?
Yüksek frekansta (iletken uzunluğu>dalga boyu/10) Z, H, Y, ABCD parametrelerini ölçmek aşağıdaki
nedenlerden dolayı,
1234-
Gerilim ve akımı ölçümü yapabilecek aletin olmayışı.
Tam anlamıyla açık ve kısa devre sonlandırmasının yapılamayışı. (İndüktif ya da Kapasitif olur)
Aktif elemanların salınıma girme ihtimali.
Yüksek, Gerilim Durağan Dalga Oranının elemanların bozulmasına neden olmasından dolayı
zordur.
1/4
KAZIM EVECAN
Haberleşme Elektroniği
18.11.2014
Eğer iletim hattı ya da çok portlu devre Z0 karakteristik empedansla sonlandırılırsa ne olur? Bu sorunun
cevabı Saçılma Parametrelerinden elde edilebilir. Saçılma Parametreleri frekans ve DC kutuplamaya
bağlı olduğundan tablo halinde veriler ya da frekans taraması yapılmış veriler gereklidir (aşağıda
kondansatöre ait frekans tepkisi verilmiştir). Saçılma Parametreleri birimsiz fazör değerleridir. (Dikkat)
İki portlu bir devrede S12 ve S22 parametreleri, birinci porta bağlı iletim hattı Z01 karakteristik
empedansla sonlandırıldığında, ikinci porta bakarak bulunur. Benzer şekilde, S11 ve S21 parametreleri,
ikinci porta bağlı iletim hattı Z02 karakteristik empedansla sonlandırıldığında, birinci porta bakarak
bulunur. a ve b ifadeleri normalleştirilmiş edilmiş güç dalgalarıdır.
2/4
KAZIM EVECAN
Haberleşme Elektroniği
18.11.2014
Saçılma Parametreleri Ne Anlama Gelir?




S11 Giriş Kapısı Yansıma Katsayısı, çıkış terminaline bağlı iletim hattı karakteristik empedansla
sonlandırıldığında (Z01) bulunur. Smith abağında gösterilebilir. |S11|=<1.
S22 Çıkış Kapısı Yansıma Katsayısı, giriş terminaline bağlı iletim hattı karakteristik empedansla
sonlandırıldığında (Z02) bulunur. Smith abağında gösterilebilir. |S22|=<1.
S21 İleri Yönde Gerilim Kazancı, çıkış terminaline bağlı iletim hattı karakteristik empedansla
sonlandırıldığında (Z01) bulunur.
S12 Geri Yönde Gerilim Kazancı, giriş terminaline bağlı iletim hattı karakteristik empedansla
sonlandırıldığında (Z02) bulunur.
-20 log|S11| dB olarak Giriş Kapısı Geri Yönde Dönme Kaybı.
-20 log|S22| dB olarak Çıkış Kapısı Geri Yönde Dönme Kaybı.
20 log|S21| dB olarak Güç Kazancı, giriş ve çıkış kapılarına bağlı iletim hatları karakteristik
empedansla sonlandırıldığında bulunur.
20 log|S12| dB olarak Geri Yönde İzolasyon, giriş ve çıkış kapılarına bağlı iletim hatları
karakteristik empedansla sonlandırıldığında bulunur.
S11 ve S22 giriş ve çıkış kapıları empedans uyumluluğunu takip etmemizi sağlar. -15 dB’den
düşük S11 ve S22 iyi empedans uyumluluğu olduğunu gösterir. Buna ek olarak, Gerilim Durağan
Dalga Oranının (GDDO) aktif elemanların kırılma geriliminin aşılmasına ve bozulmasına neden
olacağından takip edilmesi gerekir. Giriş ve çıkış kapılarına bağlı iletim hatları karakteristik
empedansla sonlandırıldığında S11 ve S22 GDDO hesaplamada kullanılır.
GDDOgiriş= (1+|S11|)/(1-|S11|)
GDDOçıkış= (1+|S22|)/(1-|S22|)
S21 dB olarak transdüser güç kazancı anlamına gelir ve her zaman yüksek değerleri istenir. S12
çıkış kapısının giriş kapısından ne kadar iyi izole edildiğini gösterir, düşük değerler istenir.
Yüksek S12 olması durumunda çıkış sinyalleri giriş sinyallerine girişme ve etkileşime neden
olabilir.
Görüntü Empedansı
Görüntü empedansı, iki kapılı devrenin ikinci kapısındaki empedans birinci kapısındaki görünen
empedansla aynı olduğu durumdaki empedansa denir. Eğer iki kapılı devre simetrik değilse
birinci kapı ve ikinci kapı için Görüntü Empedansları farklıdır. Hassas aletlerle, Görüntü
Empedansını bulmak tekrarlama işlemi gerektirir. Ya da alternatif olarak, Görüntü Empedansını
iki kapılı devre hakkında hiçbir bilgi olmadan, çıkış kapısını kısa devre ve açık devre olduğu
durumdaki giriş empedanslarını bularak aşağıdaki gibi bulabiliriz. (Bu eşitliği ispat edebilirsiniz)
öüü = √ç ∗ 
Basit bir iki kapılı devre yardımıyla konu daha iyi anlaşılacaktır. Görüntü Empedansını bulmak
için iki aynı iki kapılı devre Zi2 elemek için birinci bağlantıdaki gibi ve Zi1 elemek için ikinci
bağlantıdaki gibi aşağıdaki gibi bağlanır.
3/4
KAZIM EVECAN
Haberleşme Elektroniği
1 =  +
18.11.2014
1
1
2 +  + 
1
2
1
= 2 +
2 =  +


1
1
2 +
1
+
2
22 =  2 +


1 
=
2 
Birbiri ardına bağlanmış devre ağında, her bir devre ölçülemeyecek kadar küçük benzer
yapılardan oluşur. Görüntü Empedansının matematiksel limiti Karakteristik Empedansa ulaşır.
2
1
→
üçü




1 = 2 = √

4/4
KAZIM EVECAN
Haberleşme Elektroniği
18.11.2014
Karşılıklılık
Konu aşağıdaki resimle özetlenmiştir. Gerilim ya da akım kaynağı giriş kapısına uygulanır.
Gerilim kaynağı uygulandığı durumda eğer çıkış kapısındaki akım, aynı gerilim kaynağı çıkış
kapısına uygulandığında oluşan giriş kapısındaki akımla aynıysa iki kapılı devre Karşılıklıdır.
Akım kaynağı uygulandığındaki durumda benzerdir.
Güç
2

8 ∗ 0
ü = üç (1 − |11 |)
VKaynak RF üretecinin tepe gerilim değeridir. (Thevenin eşdeğer devresi oluşturulduğunda bu
sonuç elde edilir) PKaynakdanalınabilirgüç RF üretecinden yüke aktarılabilecek en fazla güçtür.
Kaynaklar:
1- http://en.wikipedia.org
üç =
5/4
Download

Saçılma Parametreleri ve İki Kapılı Devreler (Türkçe 18.11.2014).