Smith Chart   스미스 챠트, 스미스 도표

1. 스미스 챠트 (Smith Chart)

  ㅇ 전송선로 문제(해석)를 그래프적으로 해결하는데 도움을 줌 (그래프 설계 도구)
     - RF 회로망분석기에서도 데이터 값을 스미스챠트로써 나타내기도함

  ㅇ 전송선로 상의 `반사계수`,`임피던스` 간의 관계를 도표로써 나타냄
     - 반사계수를 나타낸 복소 평면 상에, 변환된 (정규화된) 임피던스 값으로 표시한 것

  ※ 미국 벨연구소의 기술자 P.H.Smith(1905~1987)가 개발 발표(1939년)


2. 스미스 챠트의 특징

  ㅇ 시각적/직관적 임
     - 초고주파 회로의 동작 특성을 시각적/직관적으로 쉽게 이해하도록 보여줌

  ㅇ 파라미터를 쉽게 구함
     - 전송선로 파동 파라미터 값들(반사계수,VSWR 등)을 복잡한 복소수 계산없이 구할 수 있고,
     - 직선 자 및 컴파스, 단순 계산 만으로도 구할 수 있음

  ㅇ 단위 없음
     - 스미스챠트에 표시되어있는 파라미터들은, 정규화되어, 단위가 없는 수치로 만 표시되어있음
        . (임피던스,어드미턴스,반사계수,전송선로 길이 등)
       
  ㅇ 주로, 무손실 전송선로에서 유용
     - 전송선로 문제 해결
     - 전송선로 임피던스 정합 등


3. 스미스 챠트의 표현 및 의미

  ※ 스미스챠트의 표현 형상의 유도 ☞ 스미스 챠트 표현 참조
     - 복소수 `반사계수` 및 그에 해당하는 정규화된 `임피던스`를 중첩시킨 극좌표계 표현형식
        . 즉, 반사계수와 임피던스와의 관계를 전송선로 위치에 따라 표현

     * [참고_웹] ☞ (위키피디아) 스미트챠트 참조

  ※ 스미스챠트에서 알아두어야할 사항 ☞ 스미스 챠트 의미 참조


4. 스미스챠트에 의한 임피던스 값 결정 방법

  ※ 만일, 
     - 복소 반사계수로부터 임피던스를 구하려면, 번거로운 복소수 계산을 해야하나, 
     - 스미스챠트를 이용하면, 그래프로부터 직접 구할 수 있음

  ① 정규화된 부하 임피던스를 구함
     - 특성 임피던스 Zo로 정규화시킨 부하 임피던스 ZL의 값 zL을 결정
       

  ② 스미스챠트에서 zL의 위치 확인
     - 위에서 결정된 저항 rL 및 리액턴스 xL 값에 의해,
     - 저항 원과 리액턴스 곡선과의 교차 위치 확인

  ③ 챠트 중심에서 이 점으로 원을 그리며 크기 및 각도 확인
     - 스미스챠트에서 이 점에 상응하는 부하 반사계수 ΓL의 크기와 위상을 구함
       

  ④ ΓL를 전기적 선로 길이 βd의 2배수(2βd) 만큼 시계방향으로 회전시켜,
     입력 반사계수 Γin를 구함

  ⑤ 공간적인 길이 d에서 정규화된 입력 임피던스 zin를 기록함
     - 정규화 임피이던스/어드미턴스 (normalized impedance/admittance)
        . 임의의 임피이던스를 기준으로한 임피이던스에 대한 比로 하여 표시한 것

  ⑥ 정규화된 임피던스 zin을 실제의 임피던스 Zin으로 전환시킴

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