Animation : adaptation par "stub"

 

 

Si une ligne est terminée par une charge différente de Z_o , l’onde se réfléchit en sortie et une partie du signal (et donc de la puissance) est renvoyée vers le générateur. Comme ces réflexions sont en général indésirables, elles doivent être supprimées, même si on ne peut pas agir sur la valeur de la charge terminale.

 

Si la charge a une partie réelle ( c’est à dire une composante résistive), il est possible de supprimer les réflexions en plaçant en parallèle sur la ligne principale et au « bon endroit » un tronçon de ligne « de la bonne longueur » appelé « stub », terminé par un  court-circuit (short) ou un circuit ouvert (open).

 

L’adaptation obtenue par ce stub n’est valable qu’à une fréquence donnée et la technique décrite dans cette animation n’est pas utilisable pour des adaptations à large bande, ni pour des signaux à large spectre comme les impulsions.

 

L’applet proposée par W. Chan de l’Université de l’Iowa calcule les différentes positions et longueur de stub possibles (en circuit ouvert ou en court-circuit)  pour adapter une ligne et affiche le coefficient de réflexion obtenu en fonction de la fréquence. Pour l’utiliser, il faut :

• choisir les impédances caractéristiques de la ligne et du stub, ainsi que leurs coefficients de vélocité ( index )

• choisir l’impédance terminale : admittance, impédance, inductance (R en série avec L) ou capacitance (C en parallèle avec R)

• choisir la fréquence de travail à l’aide du curseur bleu

• entrer à l’aide des flèches les valeurs des constituants de l’impédance terminale

• lire le coefficient de réflexion à l’entrée du câble en l’absence de stub sur la courbe rouge

• avec la souris, déplacer le stub vers une des position en pointillés, observer les variations du coefficient de réflexion (en jaune 

• constater qu’à la fréquence de travail  le coefficient de réflexion à l’entrée est alors proche de 0

• différentes résolutions en fréquence et deux échelles (linéaire et dB) sont disponibles

 

 

En cliquant sur le bouton « Smith Chart », l’applet ouvre  un abaque d’admittance, les lignes blanches correspondent à g=1 (cercle) et b=0 (droite).

 

L’arc jaune montre la transformation de la charge du stub (carré plein) vers l’impédance du stub à son entrée (cercle évidé). Le carré plein rouge représente l’admittance de  la charge, et l’arc rouge visualise la transformation de cette admittance jusqu’au point de jonction avec le stub. La ligne bleue permet de suivre les changements de l’admittance de l’ensemble ligne+stub et le point bleu au bout de cette ligne correspond à l’admittance d’entrée de cette ligne. Si la ligne est adaptée, ce point se trouve au centre de l’abaque ( g=1 et b=0, soit y=g+jb=1 et Y=Z_o).