" תמסורת גלים ומערכות מפולגות " בחינה בקורס
Transcription
" תמסורת גלים ומערכות מפולגות " בחינה בקורס
בחינה בקורס "תמסורת גלים ומערכות מפולגות" ,מועד א' ,סמסטר ב' ,תשע"ג הפקולטה להנדסה הפקולטה להנדסה ,אוניברסיטת תל אביב אוניברסיטת תל אביב בחינה בקורס "תמסורת גלים ומערכות מפולגות" מתרגל :מר עמית מעוז מרצה :פרופ' אליהו ג'רבי, מועד ג' ,תשע"ג ()81/81/8/ הנחיות משך הבחינה /שעות ,ללא הארכה. הבחינה נערכת ללא חומר עזר .מותר שימוש בדף נוסחאות אישי (שני דפי A4מהודקים עליהם רשום שם התלמיד/ה) ,במחשבון מדעי פשוט ובמחוגה. ניתן להניח הנחות סבירות במידת הצורך. ()52% שאלה מס' 1 נתונה רשת מפולגת ומקור מתח המזין אותה ,כמתואר באיור .8 כל קווי התמסורת בעלי עכבה אופיינית . Z c 50 ΩנתוןZ L3 25 Ω , Z L 2 65.58 Ω : אורכי קווי התמסורת מס' 5ו / -הם 2 , l2 8 l3 בהתאמה. מקור המתח בעל משרעת , VG 10 Vתדר עבודה 1.273 GHzוהתנגדות מוצא . ZG 50 Ω א .יש לקבוע את ערך הקיבול Cשל הקבל ואת האימפדנס האופייני ZTשל שנאי רבע אורך הגל ,כך שיתקבל תיאום בכניסה לשנאי. ()81% ב .מחליפים את הקבל ביתד מקוצרת בעלת עכבה אופיינית , Zc 50 Ωהמוצבת בחיבור מקבילי .יש לקבוע את אורך היתד כך שהתיאום יישמר .ניתן לרשום את התשובה במונחי ()2% אורך גל. ג .מהו ההספק הנצרך על-ידי כל אחד מהעומסים? ()2% ד .האם ניתן ,בעזרת מספר שנאי רבע אורך גל ,ליצור מצב בו ההספק הנצרך על-ידי כל אחד משני העומסים יהיה שווה? אם כן הסבר כיצד .אם לא נמק מדוע לא. 1 ()2% בחינה בקורס "תמסורת גלים ומערכות מפולגות" ,מועד א' ,סמסטר ב' ,תשע"ג הפקולטה להנדסה ,אוניברסיטת תל אביב ()52% שאלה מס' 2 נתון גלבו מלבני בעל הנתונים הבאים: b 1.2 cm a 2.2 cm 0 0 א .מהם שלושת האופנים הראשונים המתפשטים בגלבו? ()6% ב .מהו זמן ההתפשטות של אות בתדר f 7 GHzבגלבו הנתון ,לאורך ? 10 m ()6% ג .כעת ממלאים את הגלבו בחומר בעל מקדם דיאלקטרי 0 2.25 j 0.0009 מהו תדר הקטעון בגלבו עבור אופן TE10כעת? ()6% ד .בהמשך לסעיף ב' ,גל בתדר מקור f 7 GHzמתפשט בגלבו בכיוון החיובי של ציר z V נתון כי משרעת השדה החשמלי ב z 2 m -היא m מניחים לוח מתכת אידיאלית בחתך הרוחב של הגלבו במישור z 0 m E0 1 יש לרשום ביטוי לסך ההספק המתפשט בחתך הרוחב בגלבו במישור z 1 m 2 ()7% בחינה בקורס "תמסורת גלים ומערכות מפולגות" ,מועד א' ,סמסטר ב' ,תשע"ג הפקולטה להנדסה ,אוניברסיטת תל אביב ()52% שאלה מס' 3 ~ גל בעל שדה חשמלי נתון E x, z 0 yˆE0 sinx e jzמתקדם בריק בכיוון ˆ zופוגע במפתח באורך , Dכמתואר באיור :/ איור מס' 3 נתון: 2 2 k2 א .יש לקבל ביטוי לשדה החשמלי הפוגע במישור המפתח . z 0 ב .יש לחשב את ספקטרום השדה החשמלי במישור המפתח . z 0 ()2% ()81% ג .יש לחשב את אמפליטודת השדה במרחק zמהמפתח ,בתחום בו , x zבהנחת שדה ()81% רחוק .הסבר את התוצאה המתקבלת. 3 בחינה בקורס "תמסורת גלים ומערכות מפולגות" ,מועד א' ,סמסטר ב' ,תשע"ג הפקולטה להנדסה ,אוניברסיטת תל אביב ()52% שאלה מס' 4 נתונה רשת Tשל נגדים , RC , RB , RA ,המחוברת לשני קווי תמסורת ,כמוראה באיור :4 נתונים Z1 Z2 50 וכן RC 141.8 Ω , RA RB 8.56 Ω ערכי קווי התמסורת הם l1 5 cm , Z1 50 Ωוכן . l2 2.5 cm , Z 2 50 Ω קווי התמסורת תומכים באופן TEMומלאים בחומר דיאלקטרי בעל מקדם יחסי . r 9 תדר העבודה הוא f 1 GHz א .חשב/י את מטריצת הפיזור של הרשת ביחס להדקים 8ו5. - ()81% ב .מה מבצע ההתקן? ()/% ג .מצא/י את מטריצת הפיזור בין ההדקים aו.b- ()6% ד .מחליפים את קווי התמסורת בקווים בעלי מקדם דיאלקטרי מרוכב r 9 j 0.01 : ()6% מצא/י את מטריצת הפיזור בין ההדקים aו b -כעת. בהצלחה ! 4