List

MATCHING NETWORK NEDİR ? 

Matching Network (Eşleşen Ağ) nedir ? Matching network nerelerde ve nasıl kullanılır ? Matching network’ün özellikleri nedir ? Bu ve benzeri sorulara yanıt aradığımız Matching Network Nedir adlı yazımızla karşınızdayız.

Başlayalım.

MATCHING NETWORK

Daha önce ,  karakteristik empedans, iletim hatları ve empedans uyumu hakkında konuşmuştuk.İletim hatlarının karakteristik bir empedansa sahip olduğunu biliyoruz ve bu empedansın RF devresinde önemli bir faktör olduğunu biliyoruz, çünkü empedansların ayakta durma dalgalarını önlemek ve güç kaynağından yüke verimli bir şekilde aktarılmasını sağlamak için eşleştirilmesi gerekir.Ve belirli bir iletkeni iletim hattı olarak ele almamız gerekmiyor olsa bile, eşleştirilmesi gereken kaynak ve yük empedansları halihazırda bulunmaktadır.

Ayrıca, daha önce , empedans eşleştirmesinin, standartlaştırılmış empedans değerlerinin kullanımıyla (en yaygın olarak 50 Ω) büyük ölçüde basitleştirildiğini gördük.Üreticiler, 50 Ω giriş ve çıkış için bileşenlerini veya ara bağlantılarını tasarlarlar ve çoğu durumda, bir mühendis, eşleştirilmiş empedansları elde etmek için herhangi bir özel işlem yapmak zorunda değildir.

Bununla birlikte, empedans eşleşmesinin ek devre gerektirdiği durumlar vardır.Örneğin, bir güç amplifikatörü (PA) ve bir antenden oluşan bir RF vericisini düşünün.Üretici, 50 Ω çıkış empedansı için PA tasarlayabilir, ancak antenin empedansı, fiziksel özelliklerine ve çevredeki malzemelerin özelliklerine göre değişecektir.

Ayrıca, antenin empedansı sinyal frekansına göre sabit değildir.Bu nedenle, bir üretici, belirli bir frekansta 50 Ω empedansa sahip bir anten tasarlayabilir, ancak anteni farklı bir frekansta kullanırsanız, basit olmayan bir uyumsuzluğa sahip olabilirsiniz.Resimde göreceğiniz grafik, 2.4-2.5 GHz sistemlerine yönelik bir seramik yüzeye monte anten için veri sayfasından alınmıştır.Eğri yansıyan gücün gelen güce oranına karşılık gelir. Sinyal frekansı, 2.45 GHz’den uzaklaştıkça, empedans eşleştirmesinin kalitesinin hızla bozulduğunu görebilirsiniz.

Eşleşen Ağ

RF devreniz eşleşen empedansları olmayan bileşenler içeriyorsa, iki seçeneğiniz vardır; bileşenlerden birini değiştirin veya uyumsuzluğu düzelten devre ekleyin.Günümüzde ilk seçenek genellikle pratik değildir; Bir entegre devreyi veya üretilen bir koaksiyel kabloyu fiziksel olarak değiştirerek empedansı ayarlamak gerçekten zor olacaktır.Neyse ki, ikinci seçenek mükemmel derecede yeterli.Ek devre, eşleşen bir ağ veya bir empedans transformatörü olarak adlandırılır.Her iki isim de temel kavramın anlaşılmasında yardımcı olur;uyumlu bir ağ, kaynak ve yük arasındaki empedans ilişkisini dönüştürerek uygun empedans uyumu sağlar.

Bir kaynak ve bir yük arasında bir eşleşen ağ bağlanır ve devresi genellikle kaynağın çıkış empedansının karmaşık eşleniğine eşit bir giriş empedansı sunarken neredeyse tüm gücü yüke transfer edecek şekilde tasarlanır.Alternatif olarak, eşleşen bir ağı, yük empedansının karmaşık eşleniğine eşit olacak şekilde kaynağın çıkış empedansını dönüştürmek olarak düşünebilirsiniz.

(Reel devrelerde, kaynak empedansı genellikle hayali bir parçaya sahip değildir ve bu nedenle, her zaman karmaşık eşleniği ifade etmemize gerek yoktur.Basitçe, yük empedansının kaynak empedansına eşit olması gerektiğini söyleyebiliriz, çünkü karmaşık eşlenik, ‘ empedans tamamen gerçek olduğunda önemlidir.)

Tipik eşleme ağları (“kayıpsız” ağlar olarak adlandırılır) sadece reaktif bileşenler kullanır, yani enerjiyi dağıtmak yerine enerjiyi depolayan bileşenlerdir.Bu özellik, doğal olarak, eşleşen bir şebekenin amacından, yani kaynaktan kaynaktan maksimum güç aktarımını sağlamak için izler.Eşleşen ağ, enerjiyi dağıtan bileşenler içeriyorsa, yüke vermeye çalıştığımız gücün bir kısmını tüketir. Böylece, eşleşen ağlar dirençler değil, kapasitörleri ve indüktörleri kullanır.

Geniş bant eşleştirme ağını tasarlamak zordur.Eşleşen şebekenin reaktif bileşenlerden oluştuğunu hatırladığımızda bu şaşırtıcı değildir; indüktörlerin ve kapasitörlerin empedansı frekansa bağlıdır. Böylece, eşleşen ağdan geçen sinyallerin frekansının değiştirilmesi, daha az etkili olmasına neden olabilir.

L Ağı

En basit eşleşen ağ topolojisine L ağı denir. Bu, iki kondansatörden, iki indüktörden veya bir kapasitörden ve bir indüktörden oluşan sekiz farklı L-şekilli devreyi ifade eder.Resimdeki şemada sekiz L-ağı yapılandırması gösterilmektedir:

L ağı basit ve etkilidir, ancak geniş bant uygulamaları için uygun değildir. Ayrıca, indüktörlerin ve kapasitörlerin yüksek frekanslarda ciddi olmayan hareketsiz davranışlar sergilediğini ve bu nedenle frekans ağlarının gigahertz aralığına girmesiyle L ağının davranışının daha az tahmin edilebileceğini akılda tutmak zorundayız.

Hesap makinesi araçlarının bu görevi kolayca yerine getirebildiği bir çağda akademik veya entelektüel bir egzersiz olmasına rağmen, kaynak ve yük empedanslarına göre eşleşen ağ değerlerini elle hesaplamada yer alan kavramları anlamak kesinlikle değerlidir. Burada bir hesaplama örneğinden geçmeyeceğiz, ancak eşleşen bir ağın etkilerini keşfetmek için bir simülasyon kullanacağız.

matching network nedir

Bir örnek ;

50 Ω’lik bir kaynak empedansı ve 200 Ω’luk bir anten empedansı olduğunu ve 100 MHz’de çalıştığımızı varsayalım.Bir kondansatörün ardından bir kondansatörden oluşan bir L ağı kullanacağız:

AAC’nin L-ağ tasarım aracı, indüktör ve kapasitör için aşağıdaki değerleri verir: 138 nH ve 13.8 pF.

Eşleşen ağın etkinliğini değerlendirmek için, bir simülasyonu çalıştırabilir ve daha sonra yükü, giriş empedansına eşit olan yüke akan akımın bölünmesine göre yükleyebiliriz. (Bu durumda, yüke akan akım, L1 indüktörü üzerinden akımdır.)Bir AC analizi özellikle faydalıdır çünkü eşleşen ağın etkisinin frekansla nasıl değiştiğini görebiliriz.Yine resimdeki çizim, 10 MHz ila 190 MHz frekans aralığına sahip bir simülasyon içindir (yani, eşleşen ağın tasarlandığı frekansın 90 MHz üstünde ve altında).

Gördüğünüz gibi, 100 MHz’de yük, orijinal yükün 200 im’luk bir empedansa sahip olmasına rağmen, 50 Ω kaynak empedansına çok yakındır.Ancak, L ağının geniş bantlı bir topoloji olmadığını ve simülasyonun bunu doğruladığını belirttik.Giriş empedansı sinyal frekansı 100 MHz’den uzaklaştıkça hızla değişir.

Özet :

Bir empedans transformörü olarak da adlandırılan eşleşen bir ağ, bir kaynak ve bir yük (örneğin bir güç amplifikatörü ve bir anten arasında) arasında eşleştirilmiş empedans oluşturmak için kullanılır.

Kayıpsız eşleşen ağlar sadece reaktif bileşenlerden oluşur; dirençli bileşenlerden kaçınılırlar çünkü gücü dağıtacaklardı, buna karşılık eşleşen ağın güç kaynağından yüke geçişini kolaylaştırması amaçlanmıştır.

Basit ve dar bant uyumlu ağ topolojisi L ağıdır.İki reaktif bileşenden oluşur.

Hesaplama araçları, kaynak empedansı, yük empedansı ve sinyal frekansına dayalı olarak eşleşen bir ağı hızlı bir şekilde tasarlamak için kullanılabilir.

MATCHING NETWORK NEDİR SONUÇ :

Bugün Matching Network Nedir adlı yazımızı sizlerle paylaştık.Teknik makaleler kategorisine devam ediyoruz.Umarım faydalı olmuştur.

İyi Çalışmalar

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

  Kategori: Teknik Makaleler

15 posts
Ekim 29th, 2018

Matching Network Nedir ?

MATCHING NETWORK NEDİR ?  Matching Network (Eşleşen Ağ) nedir ? Matching network nerelerde ve nasıl kullanılır ? Matching network’ün özellikleri […]

Ekim 21st, 2018

Sinyal Tipleri ve Data Akışı Nedir ?

SİNYAL TİPLERİ & DATA AKIŞI NEDİR ? Elektriksel sinyal tipleri nedir ? Data akışı nedir ? Elektriksel sinyal tipleri ve […]

Ekim 14th, 2018

Network ve Bus Nedir ?

NETWORK VE BUS NEDİR ?  Networkler nedir ? Bus nedir ? Network veya Buslar nerelerde ve nasıl kullanılırlar ? Birbirlerinden […]

Ekim 14th, 2018

Sayısal Haberleşme Nedir ?

SAYISAL HABERLEŞME NEDİR ? Sayısal haberleşme veya diğer bir ismi ile dijital haberleşme nedir ? Sayısal haberleşme nerelerde ve nasıl […]

Ekim 10th, 2018

Düşük Güçlü RF Cihazlar ve ISM Bantları Nedir

DÜŞÜK GÜÇLÜ RF CİHAZLAR VE ISM BANTLARI NEDİR ? Düşük güçlü RF cihazları nedir ve nasıl kullanılır ? ISM bantları […]

Ekim 5th, 2018

RF Yayım : Düzenlemeler – Çevre ve Güç Aktarımı

RF YAYIM : DÜZENLEMELER – ÇEVRE ve GÜÇ AKTARIMI NEDİR ? RF yayım nedir ? RF yayım düzenlemeler , çevre […]

Ekim 5th, 2018

Elektromanyetik Spektrum Nedir | RF Çeşitli Frekanslar

ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM NEDİR? Elektromanyetik spektrum nedir ? Elektromanyetik spektrum nerelerde kullanılır ? Elektromanyetik spektrumun temeli nedir ? Elektromanyetik spekturumu nasıl […]

Eylül 13th, 2018

Mosfetleri Anlamak -2

MOSFET PARAMETRELERİNİ ANLAMAK Mosfet parametreleri nedir ? Mosfetler nasıl kullanılır ? Mosfetleri nasıl anlamalıyız ? Mosfetlerin öne çıkan özellikleri nedir […]

Eylül 12th, 2018

Mosfetleri Anlamak -1

DÜŞÜK FREKANSLI MOSFETLERİ ANLAMAK  Mosfet nedir ? Düşük frekanslı mosfet nedir ? Mosfet nasıl kullanılır ? Mosfetlerin özellikleri nedir ? […]

Eylül 2nd, 2018

RF Devreleri Aktif – Pasif Bileşenleri Nedir ?

RF DEVRELERİ AKTİF-PASİF BİLEŞENLER NEDİR ?  RF Devreleri aktif elemanları nedir ? RF Devreleri pasif elemanları nedir ? Aktif – […]

Eylül 2nd, 2018

PCB Tasarım Kılavuzu

PCB TASARIM KILAVUZU -1 PCB tasarım kılavuzu nedir ? PCB nasıl tasarlanır ? PCB tasarlama programları nedir ? PCB tasarlamada […]

Ağustos 28th, 2018

Komut Yapılarını Anlamak | ISA – CISC – RISC – Makine Dili – Mikroişlemci

KOMUT YAPILARI NEDİR ? Komut yapıları nedir ? CPU , İşlemci ve Mikroişlemci nedir ? Makine dili nedir ?  RISC […]

Ağustos 26th, 2018

RF İlke ve Bileşenlerine Giriş

RF İLKE VE BİLEŞENLERİ NEDİR ?  RF ilke ve bileşenleri nedir ? Frekans alanı nedir? RF tasarımı, analizi ve testi […]

Ağustos 26th, 2018

RF Nedir ve Neden Kullanıyoruz ?

RF NEDİR ve NEDEN KULLANIYORUZ ?  RF Nedir ? Elektromanyetik radyasyon nedir ? Alanlar ve Dalgalar nedir ? EMR Nedir […]

Ağustos 22nd, 2018

FPGA Nedir – Programlanabilir Mantığa Giriş

FPGA Nedir – Programlanabilir Mantık Sistemi Fpga Nedir ? Mikrodenetleyici Nedir ? CLB Nedir ? Alan programlanabilir kapı dizisi nedir […]