TE2-TE-2012-2S
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Este documento presenta 3 problemas de teoría electromagnética relacionados con guías de ondas y acoplamiento de cargas. El primer problema involucra determinar la razón de onda estacionaria en una guía de ondas con discontinuidad dieléctrica. El segundo problema trata sobre acoplar una carga compleja a una línea de transmisión usando dos sintonizadores. El tercer problema involucra acoplar una carga desconocida usando un solo sintonizador de sección única.
![ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA II
Profesor: Ing. Alberto Tama Franco
TERCERA EVALUACIÓN Fecha: miércoles 13 de febrero del 2013
Alumno: _____________________________________________________________________________
PRIMER TEMA (30 puntos):
Una guía de ondas rectangular, de dimensiones a = 5 [ cm ] y b = 2.5 [ cm ] , presenta una
discontinuidad dieléctrica en z = 0 , tal como se muestra en la figura. Determinar la razón
de onda estacionaria ROE , si la guía opera a una frecuencia de 8 [GHz ] en el modo
dominante.
a = 5 [ cm ]
b = 2.5 [ cm ]
Sección 1 Sección 2
y µo , ε o µo , 2.25ε o
x z=0 z
Ing. Alberto Tama Franco
Profesor de la Materia Teoría Electromagnética II
FIEC-ESPOL – 2012 –2S](https://image.slidesharecdn.com/te2-te-2012-2s-130328130438-phpapp02/85/TE2-TE-2012-2S-1-320.jpg)
![SEGUNDO TEMA (40 puntos):
Un carga compleja es medida con un puente VHF a 500 [ MHz ] , siendo la impedancia de
la misma 29 ∠30o [ Ω ] . La carga es conectada a una LTSP de 50 [ Ω ] , con aire como
dieléctrico. Para efectuar el acoplamiento, se utiliza un sistema de 2 STUB´s de 50 [ Ω ] ,
ubicados entre la línea y la carga, ambos separados entre sí una distancia de λ /4 , donde
el primero de ellos es colocado a 7.2 [ cm ] de la carga. Determine las admitancias y las
longitudes mínimas que deberán tener los sintonizadores (en corto circuito) con la
finalidad de lograr un acoplamiento perfecto.
0.25λ 7.2 [ cm ]
= 50 [ Ω ]
Zo Z L = ∠30o [ Ω ]
29
l
l
1
2
Alternativa 1 Alternativa 2 La solución óptima es:
ys1 = ys1 = ys1 =
l1 = l1 = l1 =
ys 2 = ys 2 = ys 2 =
l2 = l2 = l2 =
Ing. Alberto Tama Franco
Profesor de la Materia Teoría Electromagnética II
FIEC-ESPOL – 2012 –2S](https://image.slidesharecdn.com/te2-te-2012-2s-130328130438-phpapp02/85/TE2-TE-2012-2S-2-320.jpg)
![TERCER TEMA (30 puntos):
Un estudiante de la materia Teoría Electromagnética II, determina que para acoplar una
carga Z L a una LTSP, cuya impedancia característica es Z o1 70 [ Ω ] y cuya ε r1 = 2.1 , se
=
requiere la conexión de un sintonizador de sección de línea única en cortocircuito (SSLU),
tal como se muestra en la figura. Antes de conectar el dispositivo acoplador, se ha
determinado que la ROE en la línea es igual a 1.921 y que el primer voltaje mínimo se
encuentra a 0.4230 λ medidos de la carga en referencia.
a) Encontrar el valor de la impedancia de carga Z L que se requiere acoplar.
b) Determinar la ubicación y longitud de debe tener dicho sintonizador con la finalidad de
obtener un acoplamiento perfecto. La restricción es que el referido sintonizador tiene
una impedancia característica Z o 2 50 [ Ω ] y una ε r 2 = 2.3
=
c) Determinar la ROE en cada una de las secciones.
d
= 70 [ Ω ]
Z0
]
[Ω
ZL = ?
ε r1 = 2.1
50
=
0
Z
3
2.
=
ε r2
l
Ing. Alberto Tama Franco
Profesor de la Materia Teoría Electromagnética II
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TE2-TE-2012-2S
- 1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA II Profesor: Ing. Alberto Tama Franco TERCERA EVALUACIÓN Fecha: miércoles 13 de febrero del 2013 Alumno: _____________________________________________________________________________ PRIMER TEMA (30 puntos): Una guía de ondas rectangular, de dimensiones a = 5 [ cm ] y b = 2.5 [ cm ] , presenta una discontinuidad dieléctrica en z = 0 , tal como se muestra en la figura. Determinar la razón de onda estacionaria ROE , si la guía opera a una frecuencia de 8 [GHz ] en el modo dominante. a = 5 [ cm ] b = 2.5 [ cm ] Sección 1 Sección 2 y µo , ε o µo , 2.25ε o x z=0 z Ing. Alberto Tama Franco Profesor de la Materia Teoría Electromagnética II FIEC-ESPOL – 2012 –2S
- 2. SEGUNDO TEMA (40 puntos): Un carga compleja es medida con un puente VHF a 500 [ MHz ] , siendo la impedancia de la misma 29 ∠30o [ Ω ] . La carga es conectada a una LTSP de 50 [ Ω ] , con aire como dieléctrico. Para efectuar el acoplamiento, se utiliza un sistema de 2 STUB´s de 50 [ Ω ] , ubicados entre la línea y la carga, ambos separados entre sí una distancia de λ /4 , donde el primero de ellos es colocado a 7.2 [ cm ] de la carga. Determine las admitancias y las longitudes mínimas que deberán tener los sintonizadores (en corto circuito) con la finalidad de lograr un acoplamiento perfecto. 0.25λ 7.2 [ cm ] = 50 [ Ω ] Zo Z L = ∠30o [ Ω ] 29 l l 1 2 Alternativa 1 Alternativa 2 La solución óptima es: ys1 = ys1 = ys1 = l1 = l1 = l1 = ys 2 = ys 2 = ys 2 = l2 = l2 = l2 = Ing. Alberto Tama Franco Profesor de la Materia Teoría Electromagnética II FIEC-ESPOL – 2012 –2S
- 3. TERCER TEMA (30 puntos): Un estudiante de la materia Teoría Electromagnética II, determina que para acoplar una carga Z L a una LTSP, cuya impedancia característica es Z o1 70 [ Ω ] y cuya ε r1 = 2.1 , se = requiere la conexión de un sintonizador de sección de línea única en cortocircuito (SSLU), tal como se muestra en la figura. Antes de conectar el dispositivo acoplador, se ha determinado que la ROE en la línea es igual a 1.921 y que el primer voltaje mínimo se encuentra a 0.4230 λ medidos de la carga en referencia. a) Encontrar el valor de la impedancia de carga Z L que se requiere acoplar. b) Determinar la ubicación y longitud de debe tener dicho sintonizador con la finalidad de obtener un acoplamiento perfecto. La restricción es que el referido sintonizador tiene una impedancia característica Z o 2 50 [ Ω ] y una ε r 2 = 2.3 = c) Determinar la ROE en cada una de las secciones. d = 70 [ Ω ] Z0 ] [Ω ZL = ? ε r1 = 2.1 50 = 0 Z 3 2. = ε r2 l Ing. Alberto Tama Franco Profesor de la Materia Teoría Electromagnética II FIEC-ESPOL – 2012 –2S