Klausur WS07/08 - Ing. H. Heuermann

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4 K6 KLAUSUR HF, 05.02.20<strong>08</strong>, NAME/MATR.: 8 4 Aufg. IV: Auslegung von TEM-Wellenleitern und Empfängern UWB (Ultra Wide Band) - Systeme erfordern den Einsatz von dispersionsarmen Antennen. Bild 4.1 zeigt die am häufsten eingesetzte dispersionsarme UWB-Antenne. Diese so genannte TEM-Antenne kann genähert als sich aufweitenden Bandleitung betrachtet werden. Der Wellenwiderstand der Leitungszuführung beträgt 100 Ω. Am Ende der Antenne weist die Bandleitung den Wellenwiderstand des Freiraums von 377 Ω auf. Die Verluste über der sich aufweitenden Bandleitung können genähert aus dem Mittelwert der Verluste am Anfang und am Ende berechnet werden. Als Dielektrikum dient Luft. Folgende Daten weist die Antenne auf: Bild 4.1: Links: Draufsicht; Rechts: Seitenansicht Mittenfrequenz fm Plattenabstand a1 Plattenabstand a2 Länge l1 Länge l2 Spezifischer Widerstand ρ 4 GHz 5 mm 40 mm 100 mm 300 mm 0.060 μ Ω (a) Wie groß sind die dielektrischen und metallischen Verluste des Zuführungsleitungsbereiches (Länge l1) in dB/m bei fm? (b) Wie groß sind die dielektrischen und metallischen Verluste des Aufweitungsbereiches (Länge l2) in dB/m bei fm? (c) Wie groß ist die Rauschzahl F dB der Antenne bei fm? (d) Der Antennenwirkungsgrad η wird aus dem Verhältnis der abgestrahlten zur zugeführten Leistung berechnet. Wie groß ist η für fm, wenn man die Antenne als perfekt angepasst betrachtet.
4 K6 KLAUSUR HF, 05.02.20<strong>08</strong>, NAME/MATR.: 9 Rechnung: Aufg. IV: Auslegung von TEM-Wellenleitern
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