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電気通信大学大学院 情報・通信工学専攻 伝送工学特論 担当：矢加部利幸
2014.5.27
（情報・通信工学専攻博士課程）
伝送工学特論
矢加部 利幸
電気通信大学 大学院 情報理工研究科
情報・通信工学専攻 電子情報システムコース
第６回
２０１４年５月２７日
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電気通信大学大学院 情報・通信工学専攻 伝送工学特論 担当：矢加部利幸
2014.5.27
目次
第０章 ４月 ８日 ガイダンス
電通大紹介，自己紹介と研究室紹介
Phillip Hagar Smith
ＳＩ国際単位系
４月１５日 第１章 正弦波定常状態解析
４月２１日 第２章 伝送線路理論（その１）
５月１３日 第２章 伝送線路理論（その２)
５月２０日 第３章 スミスチャート（その１）
５月２７日 第３章 スミスチャート（その２）
第４章 Ｓパラメータ
第５章 シグナルフローグラフ
第６章 ６ポート計測理論とその応用
http://ja.wikipedia.org/
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電気通信大学大学院 情報・通信工学専攻 伝送工学特論 担当：矢加部利幸
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課題１
特性インピーダンス ５０ Ω の無損失伝送線路に
ZL=２５０ Ω の負荷が接続されている。
１）負荷の正規化インピーダンス zL を求めよ。
zL = 5
２）負荷に最も近く、正規化コンダクタンスが１と
なる位置のインピーダンスZiを求めよ。
Zi = zi Z0 =50(0.23-j0.42)
=11.5-j21 W
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課題１（解答例）
1
0.8
0.6
g＝１となる点
2
0.4
負荷から遠い
3
負荷の正規化
0.2
インピーダンス
5
zL = 5
10
5
3
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.1
10
g＝１となる点の
正規化インピーダ
ンス
-10
-0.2
-5
電源へ
-3
zi =0.23-j0.42
-0.4
負荷に近い
-2
-0.6
-0.8
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-1
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電気通信大学大学院 情報・通信工学専攻 伝送工学特論 担当：矢加部利幸
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課題２
特性インピーダンス ５０ Ω の無損失伝送線路に
ZL=25+j100 Ω の負荷が接続されている。
１） VSWRを求めよ。
zL = 0.5+j2 VSWR＝10.4
２）負荷の反射係数を求めよ。
z -1
GL = 0.824 51° Γ =
z 1
３）負荷に最も近いVSW最大点の位置を求めよ。
電源に向かって0.071波長
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課題２（解答例）
0.179l
|G |=9.4／11.4
=0.824
VSWR=10.4
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1
0.8
負荷
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0.179l
0.6
2
0.4
3
0.071l 電源へ
0.2
5
0.25l
10
5
3
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.1
10
-10
-0.2
VSW max
-5
-3
-0.4
-2
-0.6
-0.8
-1
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課題２の解答例
３）負荷に最も近い
VSWRの最大点
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課題３
特性インピーダンス Z0=50W の無損失伝送線路に，電圧定在波比
VSWR=3 の定在波が生じ，電圧最小点の位置は，負荷端を短絡した
ときの電圧最小点の位置より l/8 だけ負荷側にずれている。
スミスチャートより負荷インピーダンスZL の値を求めよ。
ZL=30+j40[W]
2
1.5
負荷端短絡
等価的な
負荷端の位置
1
VSWR=3
0.5
負荷端の位置
l/8
2
4
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6
8
10
12
8
4
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l/8=0.125l
1
0.8
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正規化負荷インピーダンス
0.6
0.6+j0.8
2
0.4
電源へ
ZL=50(0.6+j0.8)
=30+j40 W
3
0.2
5
10
5
3
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.1
10
-10
-0.2
-5
-3
-0.4
-2
-0.6
VSWR=3 の電圧定在波最小点における正規化
-0.8
-1
課題３の解答例
インピーダンス
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課題４
特性インピーダンス 50 Ω の無損失伝送線路に
ZL=35－j47.5 Ω の負荷が接続されている。この
負荷を短絡スタブで整合させるためのスタブの
位置と長さを決定せよ。
d = 0.059l
d
Z0
ZL
l = 0.111l
l
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矢部初男名誉教授提供
Short-circuit stub matching
d
yi=1+jb
Matching
yi=zi =1
ZL
d
ZL
-jb
l
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A 50-W T-L is terminated in an
impedance of
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WTG = .109l
WTG = .168l
ZL = 35 - j47.5. Find the position
and length of the short-circuited
stub to match it.
1) Normalize ZL
yL
zL = 0.7 – j0.95
yA
2) Find zL on S.C.
Draw G circle
Convert to yL
Find g=1 circle
Find intersection of G
circle and g=1 circle (yA)
7) Find distance
traveled (WTG) to
get to this admittance
3)
4)
5)
6)
zL
8) This is dSTUB
dSTUB = (.168-.109)l
dSTUB = .059l
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d
yi=1+jb
ZL
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A 50-W T-L is terminated in an
impedance of
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bA = 1.2
ZL = 35 - j47.5. Find the position
and length of the short-circuited
stub to match it.
9) Find bA
-jb
10) Locate PSC
11) Set bSTUB = bA and
l
find ySTUB = -jbSTUB
12) Find distance
traveled (WTG) to
get from PSC to ySTUB
13) This is lSTUB
d
yA
ZL
PSC
WTG = 0.25l
lSTUB = (0.361-0.25)l
lSTUB = .111l
Our solution is to place a shortcircuited stub of length .111l a
distance of .059l from the load.
ySTUB = -j1.2
WTG = 0.361l
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電気通信大学大学院 情報・通信工学専攻 伝送工学特論 担当：矢加部利幸
WTG = .139l
WTG = .109l
There is a second solution
where the G circle and g=1
circle intersect. This is also
a solution to the problem,
but requires a longer dSTUB
and lSTUB so is less
desireable, unless practical
constraints require it.
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ySTUB = j1.2
yL
yA1
WTG = 0.25l
dSTUB = (.332-.109)l
PSC
= .223l
lSTUB = (.25+.139) l
yA2
= .389 l
zL
d
ZL
-jb
bA2 = -1.2
l
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WTG = .332l
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電気通信大学大学院 情報・通信工学専攻 伝送工学特論 担当：矢加部利幸
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目次
 はじめに（電通大紹介，自己紹介と研究室紹介）
 フェーザ法（正弦波定常状態解析）
 伝送線路理論
拡張Ｓパラメータ（電力波）の提案
 スミスチャート
 Ｓパラメータ
 シグナルフローグラフ
 ６ポート理論
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提案者の黒川先生（右）
２００９．１１．２５
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