7.10: Ejercicios

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Una carga se modela como una\(50\:\Omega\) resistencia en serie con una reactancia de\(50\:\Omega\). Esta carga debe coincidir con una fuente con una resistencia equivalente a Thevenin de\(50\:\Omega\). Utilice los criterios Fano-Bode para determinar el límite superior en el ancho de banda de la red coincidente cuando el coeficiente promedio de reflexión en banda es\(−10\text{ dB}\).
Una carga se modela como una\(50\:\Omega\) resistencia en serie con una reactancia de\(50\:\Omega\). Esta carga debe coincidir con una fuente con una resistencia equivalente a Thevenin de\(50\:\Omega\). Utilice los criterios Fano-Bode para determinar el límite superior en el ancho de banda de la red coincidente cuando el coeficiente promedio de reflexión en banda es\(−20\text{ dB}\).
La salida de un amplificador de transistor que opera en\(1\text{ GHz}\) se modela como una\(100\:\Omega\) resistencia en paralelo con un\(10\text{ pF}\) condensador. El amplificador debe accionar la entrada de una antena\(\lambda/2\) dipolo con una resistencia de entrada de\(73\:\Omega\). Para hacer esto de manera eficiente se requiere una red coincidente. Considere que la resistencia de entrada de la antena es independiente de la frecuencia, y asuma que la red coincidente no tiene pérdidas. Esto es lo mismo que asumir que su ancho de banda es mucho mayor que el ancho de banda requerido. Si el ancho de banda fraccional requerido de la red coincidente es\(5\%\), y usando los criterios FanoBode, determine lo siguiente:
1. El límite inferior en el coeficiente de reflexión en banda promedio de la red coincidente.
2. El límite superior en el coeficiente de transmisión promedio de la red coincidente.
Diseñe una red de adaptación de banda ancha en\(1\text{ GHz}\) para hacer coincidir una fuente\(Z_{S} = 80+\jmath 50\:\Omega\) con una carga con una impedancia\(Z_{L} = 60.0+\jmath 20.0\:\Omega\). Mantener el ancho de banda máximo posible con esta fuente y carga. [Ejemplo de Parallels 7.3.1]
Diseñe una red de adaptación de banda ancha en\(1\text{ GHz}\) para hacer coincidir una fuente\(Z_{S} = 45+\jmath 10\:\Omega\) con una carga con una impedancia\(Z_{L} = 50.0+\jmath 80.0\:\Omega\). Mantener el ancho de banda máximo posible con esta fuente y carga. [Ejemplo de Parallels 7.3.1]
Considere el problema de hacer coincidir una fuente con una impedancia equivalente a Thevenin\(25\:\Omega\) a una carga de admitancia\(0.035 + \jmath 0.035\).
1. ¿Cuál es el mínimo\(Q\) que se puede lograr para la red y cuál es la topología de la red coincidente que dará la coincidencia con el ancho de banda más amplio?
2. Diseñe la red coincidente con el ancho de banda más amplio posible si la red coincidente puede tener como máximo cuatro elementos.
Desarrollar el diseño eléctrico de un transformador de cuarto de onda de tres secciones para hacer coincidir un\(50\:\Omega\) cable con una antena con una impedancia\(10\:\Omega\) de entrada. [Ejemplo de Parallels 7.3.2]
Diseño de un transformador de dos secciones de cuarto de onda para hacer coincidir un\(50\:\Omega\) cable con un\(75\:\Omega\) cable. [Ejemplo de Parallels 7.3.2]
Desarrollar el diseño eléctrico de un transformador de cuarto de onda de dos secciones para hacer coincidir un\(50\:\Omega\) cable con un\(75\:\Omega\) cable. [Ejemplo de Parallels 7.4.1]
Desarrollar el diseño eléctrico de un transformador de impedancia escalonada de tres secciones máximo plano para hacer coincidir una fuente\(Z_{S} = 20\:\Omega\) con una carga de\(Z_{L} = 50\:\Omega\) carga. [Ejemplo de Parallels 7.4.2]
Diseñe un transformador de línea de transmisión de impedancia escalonada con dos secciones de línea de transmisión para hacer coincidir una\(50\:\Omega\) fuente a una carga con una impedancia de\(25\:\Omega\). Diseño para una respuesta máxima plana. [Ejemplo de Parallels 7.4.2]
Diseñe un transformador de línea de transmisión de impedancia escalonada de cuatro secciones máximo plano que coincida con un amplificador de estación base con una impedancia de\(2\:\Omega\) salida a un\(50\:\Omega\) cable. [Ejemplo de Parallels 7.4.2]
Desarrollar el diseño eléctrico de un transformador de impedancia escalonada Chebyshev de tres secciones de\(100\%\) ancho de banda en microcinta para conectar un amplificador de potencia con una impedancia de salida de\(2\:\Omega\) a un\(50\:\Omega\) cable. [Ejemplo de Parallels 7.4.3]
Diseñe un cono Klopfenstein de microcinta para hacer coincidir una\(Z_{S} = 15\:\Omega\) fuente con una\(Z_{L} = 75\:\Omega\) carga. La ondulación máxima de transmisión debe ser\(0.5\text{ dB}\) y la frecuencia mínima de banda de paso es\(60\text{ GHz}\). Solo se requiere un diseño eléctrico pero dibuje el diseño de microcinta. [Ejemplo de Parallels 7.5.1]

7.10.1 Ejercicios por Sección

\(†\)desafiante,\(‡\) muy desafiante

\(§7.2\: 1, 2, 3 \)

\(§7.3\: 4, 5, 6\)

\(§7.4\: 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13\)

\(§7.5\: 14 \)

7.10.2 Respuestas a Ejercicios Seleccionados

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