H2005 Aufgabe 4

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-sting-
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H2005 Aufgabe 4

Beitrag von -sting- » Sa 17. Aug 2013, 08:48

Hey,

bei 4.1.1 soll man den Strahlungswiderstsand berechnen. Für Frequenz 1 gilt:

\frac{L_{Dipol}}{\lambda_1}} = 0,5

Somit ist der Strahlungswiderstand

Z_S(f_1) = 73,2 \Omega

Für Frequenz 2 ergibt sich meiner Ansicht nach:

\beta_0\frac{L_{Dipol}}{2} = \frac{2c_0\pi f_2}{2c_0 2f_1}

Daraus folgt, da Frequenz 2 doppelt so hoch ist wie Frequenz 1 ist:

\beta_0\frac{L_{Dipol}}{2} = \pi

Wenn ich das nun im Diagramm auf S. 101 nachschaue, müsste der Strahlungswiderstand

Z_S(f=f_2) = (1000-j1300)\Omega

sein. Laut Mitschrift einer Rechenübung kommt das auch ungefähr hin, aber in der Musterlösung der Klausur vom Institut ist das Ergebnis:

Z_S(f=f_2) = (1500+j1350)\Omega

Hat sich da jetzt bei denen nur ein Typo eingeschlichen oder muss man das den Strahlungswiderstand tatsächlich anders berechnen?

Bei 4.1.3 soll man den realisierten Gewinn berechnen. Das ist ja an sich nicht schwer und geht nach der Formel:

|C_a|^2 = (1- |r|^2)\eta D_{max} (\frac{cos (\frac{\pi}{2} cos \nu)}{sin \nu}^2

Den Reflexionsfaktor kann man einfach über

\frac{Z_S - Z_L}{Z_S+Z_l}

bestimmen und

D_{max} = 1,64

für Dipolantennen (hier gegeben). Auf den Vorfaktor 1,424 in der Musterlösung kommt man aber nur, wenn man

\eta = 0,9

setzt (also den Verlustfaktor) und ich verstehe nicht weshalb. Sowohl Leitung als auch Antenne sind verlustlos laut Aufgabenstellung. Es kommt mir so vor als würde man das mehr oder weniger nach Belieben mal 0,9 und mal eben 1 setzen. Kann mir das jemand erklären, wann das welchen Wert annimmt? Steht ja auch mal wieder Nichts im Skript zu.

In diesem Uralt-Thread hatten die obigen Probleme auch schon mehrere Leute: H2005 Also ist ja schon fast von einer falschen Musterlösung auszugehen?!Allerdings wundert mich der positive Imaginärteil immernoch. Wäre für Hilfe dankbar.

Bei Unterpunkt 4.1.4 habe ich für

\frac{P_A}{P_{verf}}(f_2) = 0,073

heraus, die Musterlösung sagt aber 0,929. Aber das kann doch garnicht stimmen: Wie sollte die Schaltung denn bei Frequenz 2 besser angepasst und damit prozentuell mehr der verfügbaren Leistung abstrahlen als für Frequenz 1? Das ergbäbe für mich keinen Sinn.

Und letzte Frage zu 4.4.1:

Seh ich das richtig, dass es hier unendlich viele Lösungen gibt? Man muss ja die Gleichung:

Z_K(f_1) = \frac{(R'_L - Z_L) * jZ_{L4}}{R'_L - Z_L + jZ_{L4}} = 160

aufstellen. und dann auflösen nach den beiden gesuchten Widerständen. Aber kann man dafür den einen Wert frei wählen? Musterlösung und Mitschrift der Rechenübung unterscheiden sich nämlich auch hier wieder.... :/

mgeis
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Re: H2005 Aufgabe 4

Beitrag von mgeis » Sa 17. Aug 2013, 16:50

Es ist schon etwas her, dass ich mir die Aufgabe angeguckt habe, aber ich habe mir an der Musterlösung Notizen gemacht, die sehr ähnlich sind zu dem, was du schreibst:

4.1.1: Vorzeichen in ML verkehrt.
4.1.3: (1-|Gamma|^2) = 0.93538, Dmax*(1-|Gamma|^2) = 1.5818. ML hat einen Faktor 0.9, den ich auch nicht erklären kann.
4.1.4 f_1: 1 - |Gamma|^2 = 0.93538. ML hat einen Faktor 0.9, den ich auch nicht erklären kann.
4.1.4 f_2: 1 - |Gamma|^2 = 0.071 = 1- 0.929. Die Musterlösung hat hier |Gamma^2|.
4.4.1: Hier gibt es unendlich viele Lösungen. Die Gleichung aus der RÜ sieht richtig aus und wenn man einsetzt kommt mit den Werten aus der RÜ 1.5999e+02 + 1.9697e-03i raus (passt), mit den Werten aus der ML kommt 1.7007e+02 - 3.1839e+00i raus.
In erster Näherung ist alles linear.

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