Teoretická elektrotechnika - vybrané statě

Podobné dokumenty
Rovinná harmonická elektromagnetická vlna

Návrh planární dolní propusti

Vysoké frekvence a mikrovlny

Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením.

Základní otázky pro teoretickou část zkoušky.

Využití komplementarity (duality) štěrbiny a páskového dipólu M

4 DIELEKTRICKÉ OBVODY ZÁKLADNÍ POJMY DIELEKTRICKÝCH OBVODŮ Základní veličiny a zákony Sériový a paralelní

Návrh úzkopásmového zesilovače

ANALÝZA PLANÁRNÍCH STRUKTUR POMOCÍ METODY MOMENTŮ A JEJICH OPTIMALIZACE

Semestrální práce z předmětu X37CAD (CAD pro vysokofrekvenční techniku)

Zakončení viskózním tlumičem. Charakteristická impedance.

1. Měření parametrů koaxiálních napáječů

Příloha č. 1. amplitudová charakteristika filtru fázová charakteristika filtru / frekvence / Hz. 1. Určení proudové hustoty

Přehled veličin elektrických obvodů

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela obvodové funkce

Elektrostatické pole. Vznik a zobrazení elektrostatického pole

Základní otázky ke zkoušce A2B17EPV. České vysoké učení technické v Praze ID Fakulta elektrotechnická

Pavol Bukviš 1, Pavel Fiala 2

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA TECHNOLOGIÍ A MĚŘENÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

ELEKTROTECHNIKA 2 TEMATICKÉ OKRUHY

Základy elektrotechniky

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

Přehled základních vztahů pro předmět Vysokofrekvenční a mikrovlnná technika

ELT1 - Přednáška č. 6

EGU-HV Laboratory a.s Praha 9 - Běchovice

Elektromagnetické pole, vlny a vedení (A2B17EPV) PŘEDNÁŠKY

ZEL. Pracovní sešit. Základy elektrotechniky pro E1

Obecná vlnová rovnice pro intenzitu elektrického pole Vlnová rovnice mimo oblast zdrojů pro obecný časový průběh veličin Vlnová rovnice mimo oblast

Úvod do laserové techniky

Příklad 3 (25 bodů) Jakou rychlost musí mít difrakčním úhlu 120? -částice, abychom pozorovali difrakční maximum od rovin d hkl = 0,82 Å na

Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2) Přednáška 1

NÁZEV DIPLOMOVÉ PRÁCE

3.2 Stíněné mikropáskové vedení

Postupné, rovinné, monochromatické vlny v lineárním izotropním nemagnetickém prostředí

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

Ochrana obalem před změnami teploty a úloha obalu při tepelných procesech v technologii potravin. Sdílení tepla sáláním. Balení pro mikrovlnný ohřev

Šíření rovinné vlny Cvičení č. 1

Teoretická elektrotechnika - vybrané statě

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS kontrolní otázky a odpovědi

Theory Česky (Czech Republic)

elektrické filtry Jiří Petržela filtry se spínanými kapacitory

plochy oddělí. Dále určete vzdálenost d mezi místem jeho dopadu na

Měření vlnové délky, impedance, návrh impedančního přizpůsobení

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

3 Z volného prostoru na vedení

Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený

Rovinná monochromatická vlna v homogenním, neabsorbujícím, jednoosém anizotropním prostředí

LABORATORNÍ PROTOKOL Z PŘEDMĚTU SILNOPROUDÁ ELEKTROTECHNIKA

SIW ŠTĚRBINOVÁ ANTÉNA

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření vlastní a vzájemné indukčnosti část Teoretický rozbor

3. Kmitočtové charakteristiky

Měření permitivity a permeability vakua

Nejvyšší přípustné hodnoty a referenční hodnoty

V mnoha běžných případech v optickém oboru je zanedbáváno silové působení magnetické složky elektromagnetického pole na náboje v látce str. 3 6.

Rezistor je součástka kmitočtově nezávislá, to znamená, že se chová stejně v obvodu AC i DC proudu (platí pro ideální rezistor).

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky

Katedra elektromagnetického pole K kurs AWR MO. samostatná úloha č.3

ELEKTROSTATIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 2. ročník

Impedanční děliče - příklady

Základní pasivní a aktivní obvodové prvky

Harmonický průběh napětí a proudu v obvodu

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ ANTÉNY S KRYTY Z METAMATERIÁLŮ DIPLOMOVÁ PRÁCE

e, přičemž R Pro termistor, který máte k dispozici, platí rovnice

Pásmové filtry pro 144 a 432 MHz Tomáš Kavalír, OK1GTH

Úvod do laserové techniky

Fyzika II, FMMI. 1. Elektrostatické pole

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

1 Elektrotechnika 1. 14:00 hod. R 1 = R 2 = 5 Ω R 3 = 10 Ω U = 10 V I z = 1 A R R R U 1 = =

METODICKÝ LIST Z ELEKTROENERGETIKY PRO 3. ROČNÍK řešené příklady

Vlny v plazmatu. Narušení rovnováhy, perturbace se šíří prostorem => vlny Vlna musí být řešením příslušných rovnic plazmatu => módy

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Kapacitní senzory. ε r2. Změna kapacity důsledkem změny X. b) c) ε r1. a) aktivní plochy elektrod. b)vzdálenosti elektrod

Přednáška v rámci PhD. Studia

Nosné desky. 1. Kirchhoffova teorie ohybu tenkých desek (h/l < 1/10) 3. Mindlinova teorie pro tlusté desky (h/l < 1/5)

X31EO2 - Elektrické obvody 2. Kmitočtové charakteristiky

Elektrické pole vybuzené nábojem Q2 působí na náboj Q1 silou, která je stejně veliká a opačná: F 12 F 21

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY NÍZKOŠUMOVÝ ZESILOVAČ PRO PÁSMO 8,4 GHZ LOW NOISE AMPLIFIER FOR 8,4 GHZ

Pasivní prvky pro výkonovou elektroniku

GAUSSŮV ZÁKON ELEKTROSTATIKY

1. Změřte závislost indukčnosti cívky na procházejícím proudu pro tyto případy:

9 Impedanční přizpůsobení

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Příklady použití tenkých vrstev Jaromír Křepelka

9.1 Přizpůsobení impedancí

VLASTNOSTI PLOŠNÝCH SPOJÙ

Kapacita, indukčnost; kapacitor-kondenzátor, induktor-cívka

Vlnovod, HMIO, SIW, přechody vedení, koplanární vlnovod, finline, CST MWS,

Při návrhu FIR filtru řešíme obvykle následující problémy:

5.1 Modelování drátových antén v časové oblasti metodou momentů

UNIVERZITA PARDUBICE

Obvody pro perspektivní kmitočtová pásma

Lineární a adaptivní zpracování dat. 3. SYSTÉMY a jejich popis ve frekvenční oblasti

Určení koncentrace plynů a par z rezonančních charakteristik interdigitálního systému T. Blecha 1 1

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech

Elektromagnetické pole je generováno elektrickými náboji a jejich pohybem. Je-li zdroj charakterizován nábojovou hustotou ( r r


PSK1-15. Metalické vedení. Úvod

7.1. Číslicové filtry IIR

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Transkript:

Teoretická elektrotechnika - vybrané statě David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Fakulta elektrotechnická Západočeská univerzita v Plzni January 7, 2013 David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 1/11

Mikropáskové vedení Mikropáskové vedení se skládá z dielektrické podložky tloušťky h o relativní permitivitě ε r, na které jsou litpgraficky vytvořené obrazce z vodivého materiálu. Typický příklad mikropáskového vedení je uveden na obrázku. Jako dielektrikum se obvykle používá korund (SiO 3) nebo teflon. s t h ε r Figure: Mikropáskového vedení David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 2/11

V mikropáskovém vedení se z principu nemůže šířit čistá TEM vlna (transversal electromagnetic - jak vektor elektrické intenzity, tak vektor magnetické indukce jsou kolmé na směr šíření). Vektory pole mají tedy jak složky kolmé na směr šíření tak složky ve směru šíření. V řadě případů však lze složky pole ve směru šíření zanedbat, hovoří se potom o tzv. quazi-tem vlně. Nehomogenní prostředí složené ze dvou různých materiálů se nahradí homogenním prostředím o ekvivalentní permititě ε re. (V mikropáskovém vedení se obvykle neobjevují feromagnetické materiály, lze tedy vždy uvažovat µ r = 1). Ekvivalentní permitivita závisí na konkrétních geometrických rozměrech mikropáskového vedení. David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 3/11

Elektrické vlastnosti mikropáskového vedení jsou charakterizovány dvěma parametry, zmíněnou ekvivalentní permitivitou ε re a charakteristickou impedancí Z 0 Tyto parametry lze vypočítat ze vztahů ε re = C d 1, Z 0 = C a c, (1) C d C a kde C d je měrná kapacita mikropáskového vedení, C a je kapacita mikropáskového vedení v němž je dielektrikum nahrazeno vzduchem a c je rychlost šíření světla ve vakuu (c = 3 10 8 m s 1. Fázovou rychlost šíření vlny v mikropáskovém vedení lze vypočítat ze vztahu [?] v p = c εre (2) David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 4/11

Pro velmi tenké vodivé vrstvy (t 0) byly odvozeny vztahy ε re = εr + 1 2 Z 0 = + εr 1 2 [ ( 1 + 12 h ) 0,5 ( + 0,04 1 s ) ] 2, (3) s h ( η 8h 2π ln ε re s + 0,25 s ), (4) h kde η = 120π [Ω]. Vztahů pro výpočet ekvivalentní permitivity a charakteristcké impedance byla odvozena řada, většina publikovaných vztahů dává výsledky s přesností lepší než jedno procento. David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 5/11

Závislot ekvivalentní permitivity a charakteristické impedance na geometrických rozměrech mikropásku. s/h ε re Z 0 0,5 1,977 100,9 1,0 1,989 94,9 2,0 2,036 75,8 4,0 2,179 45,0 7,0 2,287 29,5 10,0 2,351 21,7 David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 6/11

Richardsova transformace Induktor může být nahrazena vedením délky λ/8 nakrátko o charakteristické impedanci L a kapacitor může být nahrazen vedením délky λ/8 naprázdno o impedanci 1/C. Pro zlomovou frekvenci filtru platí ( ) ωl Ω = tan βl = tan (5) v p jx L = jω = jl tan βl, jb C = jωc = jc tan βl. (7) Ω = 1 = tan βl. (6) (8) David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 7/11

Příklad Navrhněte mikrovlnný filtr typu dolní propust s využitím mikropáskového vedení. Zlomová frekvence je 4 GHz, filtr má být třetího řádu, zakončovací impedance jsou 50 Ω. Použijte Čebyševovu aproximaci. Normované hodnoty součástek pro Čebyševovu aproximaci jsou l 1 = l 3 = 3,3487, c 2 = 0,7117. Schéma normované dolní propusti je na obrázku G r i = 1 l 1 l 3 c 2 r L = 1 Figure: Mikropáskového vedení David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 8/11

Příklad - náhrada diskrétních prvků úseky vedení Z 0 = 3.3487 Z 0 = 3.3487 l = λ/8 l = λ/8 r i = 1 l 1 l 3 G l = λ/8 c 2 Z 0 = 1,405 r L = 1 Figure: Mikropáskového vedení David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 9/11

Příklad - Kurodovy náhrady Z 0 = 4,350 Z 0 = 4,350 G r i = 1 r L = 1 Z 0 = 1,299 Z 0 = 1,405 Z 0 = 1,299 David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 10/11

Příklad - Výsledný motiv 50Ω 217,Ω 217,Ω 50Ω 64,9Ω 70,3Ω 64,9Ω David Pánek EK 613 panek50@kte.zcu.cz Teoretická elektrotechnika - vybrané statě 11/11