Rekayasa Gelombang Mikro - Contoh Masalah

Dalam bab ini, mari kita bersenang-senang dengan memecahkan beberapa masalah numerik yang terkait dengan gelombang mikro.

Masalah 1

Sebuah sistem transmisi yang menggunakan pemandu gelombang $ TE_ {10} $ mode dengan dimensi $ a = 5cm, b = 3cm $ beroperasi pada 10GHz. Jarak yang diukur antara dua titik daya minimum adalah1mm on a slotted line. Calculate the VSWR of the system.

Larutan

Mengingat bahwa $ f = 10GHz; a = 5cm; b = 3cm $

Untuk $ TE_ {10} $ mode Waveguide,

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

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

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

Kita tahu

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

Untuk metode minimum ganda, VSWR diberikan oleh

$$ VSWR = \ frac {\ lambda_g} {\ pi (d_2-d_1)} = \ frac {3,144} {\ pi (1 \ times10 ^ {- 1})} = 10,003 = 10 $$

Oleh karena itu, nilai VSWR untuk sistem transmisi yang diberikan adalah 10.

Masalah 2

Dalam pengaturan untuk mengukur impedansi reflektometer, berapa koefisien refleksi bila keluaran dari dua skrup adalah 2mw dan 0.5mw masing-masing?

Larutan

Mengingat bahwa

$$ \ frac {P_i} {100} = 2mw \ quad dan \ quad \ frac {P_r} {100} = 0.5mw $$

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

$$ P_r = 0,5 \ dikali 100mw = 50mw $$

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

Karenanya, koefisien refleksi $ \ rho $ dari pengaturan yang diberikan adalah 0,5.

Masalah 3

Ketika dua skrup identik digunakan dalam pandu gelombang untuk mengambil sampel daya insiden sebagai 3mw dan daya pantulan sebagai 0.25mw, lalu cari nilai $ VSWR $.

Larutan

Kami tahu itu

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

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

Oleh karena itu, nilai $ VSWR $ untuk sistem di atas adalah 1,80

Masalah 4

Dua identik 30dBpenggandeng arah digunakan untuk mengambil sampel insiden dan daya pantulan dalam pandu gelombang. Nilai VSWR adalah6 dan output dari daya insiden sampling coupler adalah 5mw. Berapa nilai daya yang dipantulkan?