7.10: Вправи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 28662

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Навантаження моделюється як\(50\:\Omega\) опір послідовно з реактивним опором\(50\:\Omega\). Це навантаження має бути узгоджене з джерелом з еквівалентним опором Тевеніна\(50\:\Omega\). Використовуйте критерії Фано-Боде для визначення верхньої межі смуги пропускання відповідної мережі, коли середній коефіцієнт відбиття всередині діапазону дорівнює\(−10\text{ dB}\).
Навантаження моделюється як\(50\:\Omega\) опір послідовно з реактивним опором\(50\:\Omega\). Це навантаження має бути узгоджене з джерелом з еквівалентним опором Тевеніна\(50\:\Omega\). Використовуйте критерії Фано-Боде для визначення верхньої межі смуги пропускання відповідної мережі, коли середній коефіцієнт відбиття всередині діапазону дорівнює\(−20\text{ dB}\).
Вихід транзисторного підсилювача, що працює на,\(1\text{ GHz}\) моделюється як\(100\:\Omega\) резистор паралельно з\(10\text{ pF}\) конденсатором. Підсилювач повинен керувати входом\(\lambda/2\) дипольної антени з вхідним опором\(73\:\Omega\). Для цього ефективно потрібна відповідна мережа. Врахуйте, що вхідний опір антени не залежить від частоти, і припустимо, що відповідна мережа без втрат. Це те саме, що припустити, що його пропускна здатність набагато більша за необхідну пропускну здатність. Якщо необхідна дробова пропускна здатність відповідної мережі є\(5\%\), і використовуючи критерії FanoBode, визначте наступне:
1. Нижня межа середнього внутрішньосмугового коефіцієнта відбиття відповідної мережі.
2. Верхня межа по середньому коефіцієнту передачі узгоджувальної мережі.
Спроектуйте широкосмугову мережу узгодження,\(1\text{ GHz}\)\(Z_{S} = 80+\jmath 50\:\Omega\) щоб відповідати джерелу навантаження з імпедансом\(Z_{L} = 60.0+\jmath 20.0\:\Omega\). Підтримуйте максимальну пропускну здатність, можливу з цим джерелом і навантаженням. [Приклад паралелей 7.3.1]
Спроектуйте широкосмугову мережу узгодження,\(1\text{ GHz}\)\(Z_{S} = 45+\jmath 10\:\Omega\) щоб відповідати джерелу навантаження з імпедансом\(Z_{L} = 50.0+\jmath 80.0\:\Omega\). Підтримуйте максимальну пропускну здатність, можливу з цим джерелом і навантаженням. [Приклад паралелей 7.3.1]
Розглянемо задачу узгодження джерела з еквівалентним імпедансом Тевеніна\(25\:\Omega\) до навантаження допуску\(0.035 + \jmath 0.035\).
1. Який мінімум може бути досягнутий для мережі, і\(Q\) яка топологія відповідної мережі, яка дасть збіг з найширшою пропускною здатністю?
2. Спроектуйте відповідну мережу з максимально широкою пропускною здатністю, якщо відповідна мережа може мати не більше чотирьох елементів.
Розробити електричну конструкцію трисекційного четвертьхвильового трансформатора, щоб відповідати\(50\:\Omega\) кабелю до антени з\(10\:\Omega\) вхідним опором. [Приклад паралелей 7.3.2]
Конструкція двосекційного четвертьхвильового трансформатора для відповідності\(50\:\Omega\) кабелю з\(75\:\Omega\) кабелем. [Приклад паралелей 7.3.2]
Розробити електричну конструкцію двосекційного четвертьхвильового трансформатора, щоб відповідати\(50\:\Omega\) кабелю з\(75\:\Omega\) кабелем. [Приклад паралелей 7.4.1]
Розробити електричну конструкцію трисекційного максимально плоского ступінчастого імпедансного трансформатора,\(Z_{S} = 20\:\Omega\) щоб відповідати джерелу\(Z_{L} = 50\:\Omega\) навантаження. [Приклад паралелей 7.4.2]
Спроектуйте ступінчастий трансформатор лінії електропередачі з двома ділянками лінії електропередачі, щоб відповідати\(50\:\Omega\) джерелу навантаження з імпедансом\(25\:\Omega\). Конструкція для максимально плоского відгуку. [Приклад паралелей 7.4.2]
Спроектуйте максимально плоский чотирисекційний ступінчастий імпеданс трансформатора лінії електропередачі, що відповідає підсилювачу базової станції з\(2\:\Omega\) вихідним опором до\(50\:\Omega\) кабелю. [Приклад паралелей 7.4.2]
Розробити електротехнічну конструкцію\(100\%\) смугового трисекційного ступенево-імпедансного трансформатора Чебишева в мікросмужку для підключення підсилювача потужності з вихідним опором\(2\:\Omega\) до\(50\:\Omega\) кабелю. [Приклад паралелей 7.4.3]
Спроектуйте мікросмужковий конус Клопфенштейна, щоб відповідати\(Z_{S} = 15\:\Omega\) джерелу\(Z_{L} = 75\:\Omega\) навантаження. Максимальна пульсація передачі повинна бути\(0.5\text{ dB}\) і мінімальна частота смуги пропускання\(60\text{ GHz}\). Потрібна лише електрична конструкція, але намалюйте макет мікросмужки. [Приклад паралелей 7.5.1]

7.10.1 Вправи за розділами

\(†\)складний,\(‡\) дуже складний

\(§7.2\: 1, 2, 3 \)

\(§7.3\: 4, 5, 6\)

\(§7.4\: 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13\)

\(§7.5\: 14 \)

7.10.2 Відповіді на вибрані вправи

\(41.36\text{ meV}\)
\(662.6\text{ fJ}\)
\(3.25\text{ cm}\)