Avaliação 3 de Eletromagnetismo Aplicado - Engenharia de Telecomunicações

Universidade Federal do Pampa Nota Curso Engenharia de Telecomunicações Professor Marcos V T Heckler Disciplina Eletromagnetismo Aplicado Turma T60 Aluno Avaliação 3 Semestre 20211 Duração 2 horas Todos os desenvolvimentos devem ser apresentados de maneira clara e completa A avaliação deve ser resolvida individualmente 1 25 pontos Uma onda plana propagase ao longo da direção y em um meio livre de fontes de energia e que apresenta os seguintes parâmetros constitutivos µr 10 εr 40 e σ 0 O campo elétrico desta onda apresenta somente componente ao longo de z com amplitude A e não apresenta variações ao longo das direções x e z Sendo a frequência de operação 1 GHz determinar a A expressão para o campo elétrico b A velocidade de fase c A impedância intrínseca do meio d A constante de propagação e O campo magnético empregando o conceito de impedância de onda 2 30 pontos Uma onda eletromagnética plana propagase em um meio com os seguintes parâmetros constitutivos µr 10 εr 225 e σ 105 S A expressão matemática para seu campo magnético é dada por H ˆy 0001 eαzejβz Am Assumindo que não haja fontes de energia no meio e que os campos oscilem a 3 GHz calcular a A constante de atenuação b A constante de fase c O campo elétrico correspondente empregando o conceito de impedância de onda d O vetor de Poynting médio e A atenuação em decibeis sofrida pela onda ao se propagar por uma distância de 10 m 3 25 pontos O campo elétrico de uma onda eletromagnética plana e uniforme que se propaga em um meio sem perdas com µr 1 em 100 MHz equivale a E ˆx103ej 10 05z0866y Vm Calcular a O módulo da constante de propagação b A direção de propagação ângulo em relação ao eixo z c A constante dielétrica do meio d O campo magnético correspondente e Esboçar os vetores campo elétrico campo magnético e o vetor indicando o sentido de propagação na origem do sistema de coordenadas retangulares Avaliacgao 3 Semestre 20211 29092021 4 Uma onda eletromagnética apresenta campo elétrico dado pela expressao abaixo E Ep 2 jv23 e Fk V7 m Determinar a 15 pontos A polarizagao da onda b 05 pontos O fator de descasamento de polarizagaéo com uma antena receptora com polarizagao linear ao longo de y Page 2 Avaliacgao 3 Semestre 20211 29092021 Informacoes Adicionais Equacoes de Maxwell no dominio espacial V x E jwyH M VxHJ jweE V D Pe VB Pm fp Bal j0 ff Bas ff sias L Ss S pid 1 jw ff Bas L S gp DdS Q Ss gp BdS Qin Ss Vetor de Poynting médio 1 4 Sav 5 Ret E x H Constantes 10 P 0 360 Lo 4710 Hm Formulas para caélculo do operador rotacional OA OA OA OA OA OA Rap l Ce ag Se ig Oy Oe vx mt a S me 2 Fe a 7 10A OAg OA OA 1 OpAg OA Rap ie Of Che CPe Oe vx Oo 7 OS ap 5 Op Oe A 1 O sin 0Ag OAs 1 1 OA O rAg a O rAg OA A f g vx y sind 06 Og r r 5 O Or o Or oo Expressoes para meios de propagacgao sem perdas nf E Page 3 Avaliacgao 3 Semestre 20211 29092021 Ww 1 Vy FS Pk Ste k we cAf 20 k Expressoes para meios de propagacgao com perdas 1 neper 8686 dB 1 Express6es aproximadas para bons dielétricos 2 E es 9 Ve BR wype sa Vl Ne 2 2 e 0 ae oV pu W Up B 2 2 8 2 Expressoes aproximadas para bons condutores wpe a 4 2 Wo Bx yo Wt oe 4 1 Me 5 3 2 0 4 V wp W Up B 2 j 8 Page 4 Avaliacgao 3 Semestre 20211 29092021 Expressoes relativas 4 polarizacao Bai maior AR Beixo menor PLF fa Cul cosvp Equagoes de onda para meios sem perdas e livres de fontes de energia VERPE0 VHkH 0 Equagoes de onda para meios com perdas e livres de fontes de energia VE VE 0 Vv AH 0 Funcoes de onda para solucoes das equacgoes de onda Onda propagandose em meio sem perdas ao longo de x jkax jkaex fx Ae Be propagacao em 2 propagacgao em 2 Onda estaciondria em meio sem perdas ao longo de x fx Asin kx B cos kz Onda com comportamento evanescente ao longo de x A ax B axr fx e evanescénciaem x evanescénciaem 2 Onda propagandose em meio com perdas ao longo de x fx Ae Be Nas equacoes acima os termos A e B sao constantes e representam amplitudes de campo Page 5