AULA PRATICA1

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PET Mecânica
ESCN - Escola Superior de Ciências Náuticas
Departamento de Rádio - Curso de Engenharia Electrónica e de Telecomunicações
Antenas e Linhas de Transmissão ⋄ 2◦ Semestre 2023
Aula Prática 1: Linhas de Transmissão sem perdas
Parte I
1. Defina frequência de corte e desvanecimento (fading).
2. Uma transmissão pode ser avaliada com auxílio do medidor de ROE (VSWR) ou com o medidor
de potências de ondas incidente e refletida. Argumente acerca do medidor de ROE.
3. O que é uma linha de transmissão de RF? Dê dois exemplos concretos.
4. Quais são os diferentes tipos de linhas de transmissão que podem ser usados para a transmis-
são de dados?
5. Diferencie uma linha bifilar com uma linha microstrip (microfita)? E defina guia de onda.
6. O que entendes por SWR (Standing Wave Ratio)?
7. Qual é a diferença entre microfita e guia de onda?
8. Comente acerca do decibel.
Parte II
1. Um rádio transmissor é conectado a uma antena por meio de uma linha de transmissão (cabo
coaxial) com 14 cm de comprimento e termina com uma impedância de carga de 37,5+j75 Ω.
Se a constante dieléctrica da linha for de 2,56 e frequência de 3 GHz. Determine: e onda
estacionário.
a) Impedância e admitância de entrada da linha.
b) Coeficiente de reflexão da carga (VSWR).
c) Coeficiente de onda estacionária (SWR).
2. Durante a medição dos parâmetros de um cabo coaxial sem perdas operando com uma frequên-
cia de 100 kHz, exibe uma capacitância de 54 pF quando o cabo é configurado em circuito
aberto, e a indutância de 0,30 µH quando entra em curto circuito. Determine:
a) Impedância intrínseca.
b) A constante dieléctrica do meio εr.
3. Em uma frequência angular de operação de 1500 quilo ciclos por segundo, valores típicos para
certa linha de transmissão são: R=0,2 Ω/m, L=0,25 µH/m, G=4 mS/m e C=100 pF/m. Calcule:
a) Constante de atenuação.
b) Constante de fase.
c) Comprimento de onda
d) Velocidade de grupo.
e) Impedância intrínseca.
Elaborado por: J. Malunga & B. Munguambe Página 1 de 3
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4. Uma linha de transmissão tem os parâmetros RLGC R = 100 /m, L = 80 nH/m, G = 1,6 S/m, e
C = 200 pF/m. Considere uma onda progressiva de 2 GHz na linha. Determine:
a) O coeficiente de atenuação.
b) A constante de fase.
c) A velocidade de fase.
d) A impedância característica da linha.
e) A velocidade de grupo.
5. Uma linha coaxial está em curto-circuito em uma extremidade e é preenchido com um dieléc-
trico (poliéster) com permissividade relativa de 64.
a) Qual é o comprimento de onda no espaço livre ao operar com uma frequência de 18 GHz?
b) Qual é o comprimento de onda no dieléctrico ao operar com uma frequência de 18 GHz?
6. Uma estação transmissora tem um cabo coaxial contendo os seguintes parâmetros: R=100
Ω/m, L=85 ηH/m, G=1 S/m, e C=150 pF/m. Considere um onda progressiva na linha de trans-
missão com um frequência de 1 GHz. Determine:
a) A constante de atenuação.
b) A constante de fase.
c) A impedância característica da linha.
d) A velocidade do grupo.
7. Uma linha de transmissão sem perdas tem uma indutância de 8 ηH/cm e uma capacitância de
40pF/cm. Determine:
a) A impedância característica do linha.
b) A velocidade de fase.
8. Uma linha de transmissão com um atenuador do tipo SMA (3,5 mm), contém uma atenuação
de 0,2 dB/cm e uma constante de fase de 50 radianos/m a 1 GHz. Determine:
a) A constante de propagação (solução em forma complexa).
b) Se a capacitância da linha for igual a 100 pF/m e G=0, qual é impedância característica
da linha?
9. Uma linha de transmissão sem perdas preenchida com dielétrico transportando um sinal de 1
GHz tem os parâmetros L= 80 ηH/m e C=200 pF/m. Quando o dieléctrico (epoxy) é substituído
por ar a capacitância da linha é C=50 pF/m. Qual é a permissividade relativa do dieléctrico?
10. Um resistor de 100 Ω em paralelo com um capacitor de 5 pF termina uma linha de transmissão
de 100. Calcular o SWR na linha em 2 GHz.
11. Uma linha bifilar com 20 cm comprimento operando a 1GHz, constante de fase 20 rad/m. Qual
é o comprimento eléctrico da linha?
12. Uma linha de transmissão tem os parâmetros de comprimento por unidade R = 2Ω/cm, L=100
ηH/m, G = 1 mS/m, C=200 pF/m.
a) Qual é a constante de propagação da linha em 5 GHz?
b) Qual é a impedância característica do linha em 5 GHz?
c) Faça um gráfico da magnitude da característica impedância versus frequência de 100
MHz a 10 GHz.
13. Uma linha de transmissão sem perdas de 3 m de comprimento opera em uma frequência de 3
GHz. Os parâmetros de linha são L=0,25 µH/m e C=100pF/m. Calcule:
a) Impedância característica (intrínseca).
b) Constante de propagação.
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c) Velocidade de propagação.
14. Uma linha de transmissão sem perdas tem uma indutância de 8 ηH/cm e uma capacitância de
40 pF/cm.
a) Qual é a impedância característica do linha?
b) Qual é a velocidade de fase na linha em 1 GHz?
15. Uma linha de transmissão com índice de perdas muito baixa, tem os seguintes parâmetros por
unidade de comprimento: R=2 Ω/m, L=80ηH/m, C=200 pF/m, e G= 1 µS/m.
a) Qual é a impedância característica da linha?
b) Qual é o coeficiente de reflexão?
16. Os parâmetros de certa linha de transmissão, operando em ω = 6 × 108 rad/s, são: L=0,35
µH/m, C=40 pF/m, G=75 µS/m e R=17Ω/m. Calcule γ, α, β e Zin.
17. Uma carga tem uma impedância ZL=45+j75 Ω e a impedância de referência do sistema, Z◦=100
Ω. Determine:
a) O coeficiente de reflexão.
b) A corrente de reflexão.
c) O SWR.
18. Uma linha de transmissão sem perdas de 50 cm de comprimento opera em uma frequência de
100 MHz. Os parâmetros da linha são L= 0,2 µH/m e C=80 pF/m. A linha é terminada em um
curto circuito em z = 0, e existe uma carga ZL=50+j20 Ω ligada à linha na posição z=-20 cm.
Determine: a impedância interseca, constante de propagação velocidade de grupo e de fase
19. A onda de tensão incidente em certa linha de transmissão sem perdas para qual Z◦=50Ω e
vp=2×108m/s é V +(z, t) = 200. cos(ωt − πz) V. a) Calcule ω. b) Constante de reflexão se a
secção da linha para qual z > 0 é substituída por uma carga ZL=50+j30Ω.
20. Duas características de certa linha de transmissão sem perdas são: Z◦=50Ω e γ=0+j0,2π m−1
em f=60MHz. a) Calcule L e C para a linha. b) A distância mais curta entre a carga ZL=60+j80
Ω e um ponto no qual Zent=Rent+j0?
21. Uma carga de 50Ω é ligada a uma secção de 50 m da linha de transmissão, e um sinal de 100
W é alimentado na extremidade de entrada da linha. Avalie a perda distribuída na linha em
dB/m. b) Calcule o coeficiente de reflexão na carga.
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