Mikrowellentechnik - Beispielprobleme

Lassen Sie uns in diesem Kapitel Spaß haben, indem wir einige numerische Probleme im Zusammenhang mit Mikrowellen lösen.

Problem 1

Ein Übertragungssystem, das einen Wellenleiter im $ TE_ {10} $ -Modus mit den Abmessungen $ a = 5 cm, b = 3 cm $ verwendet, arbeitet mit 10GHz. Der zwischen zwei Mindestleistungspunkten gemessene Abstand beträgt1mm on a slotted line. Calculate the VSWR of the system.

Lösung

Vorausgesetzt, $ f = 10 GHz; a = 5 cm; b = 3 cm $

Für den Wellenleiter $ TE_ {10} $ mode

$$ \ lambda_c = 2a = 2 \ mal 5 = 10 cm $$

$$ \ lambda_0 = \ frac {c} {f} = \ frac {3 \ times10 ^ {10}} {10 \ times10 ^ 9} = 3 cm $$

$$ d_2-d_1 = 1 mm = 10 ^ {- 1} cm $$

Wir wissen

$$ \ lambda_g = \ frac {\ lambda_0} {1 - ({\ lambda_0} / {\ lambda_c}) ^ 2} = \ frac {3} {\ sqrt {1 - ({3} / {10}) ^ 2}} = 3,144 cm $$

Für die Methode des doppelten Minimums ist VSWR gegeben durch

$$ VSWR = \ frac {\ lambda_g} {\ pi (d_2-d_1)} = \ frac {3.144} {\ pi (1 \ times10 ^ {- 1})} = 10.003 = 10 $$

Daher beträgt der VSWR-Wert für das gegebene Übertragungssystem 10.

Problem 2

Was ist in einem Aufbau zum Messen der Impedanz eines Reflektometers der Reflexionskoeffizient, wenn die Ausgänge von zwei Kopplern sind 2mw und 0.5mw beziehungsweise?

Lösung

Angesichts dessen

$$ \ frac {P_i} {100} = 2 MW \ Quad und \ Quad \ Frac {P_r} {100} = 0,5 MW $$

$$ P_i = 2 \ mal 100mw = 200mw $$

$$ P_r = 0,5 mal 100 MW = 50 MW $$

$$ \ rho = \ sqrt {\ frac {P_r} {P_i}} = \ sqrt {\ frac {50mw} {200mw}} = \ sqrt {0,25} = 0,5 $$

Daher beträgt der Reflexionskoeffizient $ \ rho $ des gegebenen Aufbaus 0,5.

Problem 3

Wenn zwei identische Koppler in einem Wellenleiter verwendet werden, um die einfallende Leistung als 3 mW und die reflektierte Leistung als abzutasten 0.25mw, dann finden Sie den Wert von $ VSWR $.

Lösung

Wir wissen das

$$ \ rho = \ sqrt {\ frac {P_r} {P_i}} = \ sqrt {\ frac {0,25} {3}} = \ sqrt {0,0833} = 0,288 $$

$$ VSWR = S = \ frac {1+ \ rho} {1- \ rho} = \ frac {1 + 0,288} {1-0,288} = \ frac {1,288} {0,712} = 1,80 $$

Daher beträgt der $ VSWR $ -Wert für das obige System 1,80

Problem 4

Zwei identisch 30dBRichtungskoppler werden verwendet, um einfallende und reflektierte Leistung in einem Wellenleiter abzutasten. Der Wert von VSWR ist6 und der Ausgang der einfallenden Kopplerabtastleistung ist 5mw. Was ist der Wert der reflektierten Leistung?