Linhas de Transmissão e Carta de Smith

The Complete Smith Chart Black Magic Design Questão 1 Questão 2 a Os parâmetros distribuídos R L G e C da linha coaxial b Os parâmetros de propagação a b u e Z0 para esta linha coaxial Questão 3 a Resolva analiticamente e explique b Mostre como se pode resolver o que foi pedido porém usando a carta de Smith Explique e anexe uma cópia do seu traçado na carta de Smith Questão 4 a b c A impedância de entrada Zin da linha a uma distância física de 035𝝺 da posição da carga d A posição em unidades de 𝝺 do valor máximo da tensão elétrica que se encontra mais próximo da posição da carga e A posição em unidades de 𝝺 do valor mínimo da tensão elétrica que se encontra mais próximo da posição da carga Questão 5 Uma linha de transmissão sem perdas apresenta Z0 50 Ω de impedância característica possui 06λ de comprimento físico e termina em uma carga com impedância ZL 50 j25 Ω A uma distância física de 03λ da carga é conectada uma resistência concentrada de R 30 Ω de forma como desenhada no circuito esquemático mostrado na Figura 3 Utilize a carta de Smith anexe uma cópia com o seu traçado as devidas explicações para determinar a impedância de entrada Zi em Ω deste circuito Sob alguns aspectos as guias de onda são mais complexas que as linhas de transmissão embora as duas tenham a mesma finalidade de transportar sinais eletromagnéticos confinados Enquanto uma linha de transmissão é formada por no mínimo dois condutores em paralelo isolados entre si uma guia de ondas é formada por um único condutor onde todos os pontos estão em curto elétrico entre si Tanto linhas de transmissão quanto guias de onda podem estar recheados com materiais dielétricos A Figura 4 a mostra o esquema geométrico de uma guia de ondas retangular A Figura 4b mostra uma imagem de uma guia de ondas retangular não mais comercialmente disponível que era fabricada pela empresa Pasternack A propagação em uma linha de transmissão pode ser descrita pela Teoria Eletromagnética ou pela Análise de Circuitos Uma linha de transmissão normalmente é utilizada para transportar apenas ondas no modo TEM Entretanto a propagação em uma guia de ondas só pode ser descrita pela Teoria Eletromagnética Além disso guias de onda não podem transportar ondas TEM mas apenas ondas nos modos TE TM ou híbridas Da mesma forma como ocorre para linhas de transmissão a impedância ondulatória ou impedância característica é uma medida importante que descreve a relação entre os campos elétricos e magnéticos dentro da guia de ondas Para calcular a impedância ondulatória em uma guia de ondas retangular ver Figura 4 é necessário considerar o modo específico de propagação das ondas eletromagnéticas Nas linhas de transmissão normalmente só consideramos o modo TEM portanto teremos uma única impedância característica Z0 associada à uma linha específica Linhas de transmissão podem transportar a partir de sinais DC 0 Hz enquanto que guias de onda podem transportar sinais apenas a partir de uma certa frequência de corte fC fC 0 Hz Para o modo TE ou modo Transversal Elétrico TEmn a impedância ondulatória em uma guia de ondas é dada por ZTEmn onde Z0 377 Ω é a impedância do espaço livre e há uma dependência com a frequência f do sinal Para o modo TM ou modo Transversal Magnético TMmn a impedância ondulatória é dada por Calcule analiticamente o seguinte a O fator de onda estacionária s dentro da guia Por que se forma uma onda estacionária dentro da guia a partir da posição onde a onda é irradiada para o espaço livre b A fração de potência eletromagnética refletida em também a partir da posição onde a onda é irradiada para o espaço livre