1. Johtuvia häiiöitä mitataan LISN:n avulla EN55022-standadin mukaisessa johtuvan häiiön mittauksessa. a. 20 MHz taajuudella laite tuottaa 1.5 mv suuuista häiiösignaalia. Läpäiseekö laite standadin B-luokan testiä? b. Kuinka suui vian taso saa olla 10 MHz:n taajuudella, jotta laite läpäisee EN ja F standadien B-luokan testit? Johtavien häiiöiden ajat 2. Kuinka paljon suuempi on sähköisen dipolin aiheuttama sähkökenttä 3m:n etäisyydellä veattuna 10 metin etäisyyteen kun taajuus on 1MHz ja 300MHz? 3. Laske häiiösignaalin (U(t)=10cos(2π300*10 6 t)) tuottamat sähkö- ja magneettikentän sekä tehotiheyden avot 3 m:n päässä häviöttömästä lähetindipolista, jonka pituus on 0.5 m ja säteilyvastus 73 Ω. 4. Kaapelissa kulkee yhteismuotoinen vita I, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty. Spektianalysaattoilla mitataan säteilyä 32 dbµv 100 MHz:lla. Määitä vian avo kun antennin AF (antenna facto) on 16 db ko. taajuudella. 0,5m I RG-58U 4,5 db/30m Spektianalysaattoi 50Ω 3m 60m
5. Neliön muotoinen (20cm*20cm) johdin sijaitsee suoan johtimen läheisyydessä, jossa kulkee sinimuotoinen 5 khz:n ja 5A:n vita. Neliön lähimmän sivun etäisyys vitajohtimesta on 5cm. Laske indusoitunut jännite silmukkaan tehdyn katkeaman yli. 6. Laske kahden vieekkäisen yhden metin mittaisen pyöeän johtimen (toisessa kulkee paluuvita) välinen kapasitanssi ja induktanssi, kun molempien johdinten halkaisijat ovat 1mm ja niiden välinen etäisyys on a. 10 cm ja b. 2 mm. c. Johda paikaapelin kaakteistisen impedanssin lauseke. 7. Alla olevassa kuvassa on esitetty muutamia johdotustapoja kahden laitteen kytkemiseksi toisiinsa. a. Mikä niistä olisi paas ja mikä huonoin vaihtoehto ympäistössä, jossa on suuitaajuisia mutta hyvin pienivitaisia johtimia? b. Entä mikä olisi paas ja huonoin vaihtoehto, kun viat ovat suuitaajuisia ja suuia? c. Miten lähettimen impedanssin kasvattaminen (kuvassa 100Ω vaikuttaa edellisissä tapauksissa?
8. Yhteismuotoisten häiiöiden vaimentamiseen takoitettu kuistin on alla olevassa kuvassa. Impedanssia mitattiin A:n ja B:n väliltä ja D ollessa oikosulussa 300000 90 50MHz:lla. Vastaavasti mitattiin A:n ja D:n väliltä ja B oikosuljettuna 10 6 90. Määitä kuistimen itseis- ja keskinäisinduktanssit. A B D
ITSELASKETTAVAT TEHTÄVÄT 9. Tasoaalto etenee x-suuntaan häviöttömässä väliaineessa sähkökentän ollessa 100 V/m z- suuntaan. Aallonpituus on 25 cm ja etenemisnopeus 2*10 8 m/s. Väliaineen suhteellinen pemeabiliteetti on sama kuin tyhjiöllä. Laske a. taajuus, (f = 800 MHz) b. väliaineen suhteellinen pemittiivisyys, (ε = 2.25) c. vaihevakio sekä (β = 25.13 ad/m) d. kaakteistinen impedanssi. ( = 251Ω) e. Kijoita täydellinen aikatason yhtälö sähkö- ja magneettikentän vektoeille. Vinkit: v0 v =, ε µ µ =, E = E m cos ( ωt βx) a, ε E H Y = 10. Vitamittapää (mittapään siitoimpedanssi = T = 15 dbω 100 MHz:llä) mittaa 0,5 m:n mittaisesta johtimesta kuvan 3 tapaan. Spektianalysaattoi on kytketty 10 m:n mittaisella RG-58U-koaksiaalikaapelilla (vaimennus 4,5 db/30m) mittapäähän ja näyttää lukemaa 20 dbµv. Laske säteilevä sähkökenttä F luokan B testiä vaten. Läpäiseekö laite testiä? (E=36.4dBµV/m) Vinkit: Laskekaa ensin vita. Tämän jälkeen vian aiheuttama sähkökenttä 10:m etäisyydelle johtimesta. Nyt kyseessä ei ole yhteismuotoista vitaa, joten sähkökenttä aiheutuu kaksi ketaa pienemmästä viasta, kuin kohdassa 4. 0,5m RG-58U 4,5 db/30m 10 m Spektianalysaattoi 50Ω
11. Määitä D- ja RF-esistanssit sekä itseisinduktanssit säteeltään 6.3 mils:n pyöeälle kupaijohtimelle ja määitä taajuus, jolla skinsyvyys δ on langan säteen mittainen. Kupain johtavuus σ = 5.98*10 7 S/m. (R D = 0,214 Ω/m, R RF = 0,254 Ω/m nh/m, l i = 41 µh/m 5 vinkit: 1mils = 2,54 10 m ; l = 2δ i l idc 1 f, f = 165 khz) R dc l 2 1 = ; δ = = ; σ A ωµσ fπµσ 1 R RF = ; 2πσδ f, l dc = 50 µ l idc = ; 8π 12. Määitä etenemisnopeus ja kaakteistinen impedanssi seuaavanlaisille siitolinjoille a. l = 0.25µH/m, c = 100 pf/m (200 m/µs, 50Ω) b. koaksiaalikaapeli; c = 50 pf/m, ε = 2.1 (207 m/µs, 96.7Ω) c. # 28 paikaapeli, ( w = 6.3 mils, lankojen väli 100 mils) (300 m/µs, 331,8Ω) d. # 16 kaapeli, ( w = 25.4 mils), ¼ - tuuma maatason päällä. (299 m/µs, 178,8Ω) 1 1 l v vinkit: v = = ; = ; v lc µε c = 0 ε ; µ s πε l = ln ; c = π w s ln w kohta d) maatason vuoksi peilaantumisilmiö, ks kuva alla