Exam text content

 

TENTTI 27.8.2014

ELT-41710 Johdatus suurtaajuustekniikkaan

Tentin laatija: Toni Björninen

Laskimet: Laskimia (myös ohjelmoitavia) saa käyttää.

Tenttijälle: Käytä vastauksissa myös sanallisia perusteluja. Pelkkä laskutoimitus ei yleensä kerro kaikkea

oleellista.

Tehtävä 1. Passiivikomponenttien suurtaajuusmallit.

Oheiset kuvaajat kertovat kondensaattorin suurtaajuusominaisuuksista. Valitse 0603 kokoisen kondensaattorin

 

nimellinen kapasitanssi niin että todellinen (efektiivinen) kapasitanssi taajuudella 5 GHz on noin 4.7 pF.

 

25.0

 

 

10.0

 

  
 

|. --li- R05/0201
—0— R07/0402 |
—— 2140603 | |
—0= R15/0805 - = =.

Itseisresonanssitaajuus [GHz]

10 =

 

05 12154] <] 01 1 I

0.1 1 10
Nimellinen kapasitanssi [pF]

Tehtävä 2. Diodi.

(a) Mitä tarkoittaa diodin dynaaminen resistanssi?

(b) Näytä kuinka yhdestä diodista voidaan tehdä DC jännitteellä ohjattava RF kytkin joka toimii seuraavasti:
Ohjausjännitteellä 0.8 V (DC) kytkin oikosulkee RF virran lähes täysin. Ohjausjännitteellä 0 V (DC) kytkin
päästää RF signaalin hyvin läpi. Sijoita kytkentään myös DC erottimet ja RF kuristimet (ei tarvitse mitoittaa

komponentteja).

 
 

 

TENTTI 27.8.2014
ELT-41710 Johdatus suurtaajuustekniikkaan

Tehtävä 3. Impedanssisovitus.

(a) Mitä tarkoittaa impedanssisovitus ja miksi sitä tarvitaan?
(b) Miten hyvin piirit (i) ja (ii) sovittavat impedanssin 25 + j10 O impedanssiin 50 0 taajuudella 1 GHz? Valitse
piireistä mielestäsi parempi vaihtoehto käytännön toteutukseen ja perustele valintasi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KI b |

1 1 53 1 (a 1

20 I 0 ! 500 1 2.4nH I
e 20 mi | i

=" : 25+j10 0 [> 19=2sn 1 [25+100

i i i SSA |

1 1 1 1

1 1 1 1

= =. = ?

Za ! === ! as = !

Tehtävään liittyviä laskukaavoja:

8
|25+Z;|*

Tehtävä 4. Oskillaattori, antenni.
Vastaa joko kohtaan (a) tai (b) — älä vastaa molempiin.

(a) Mikä on oskillaattori ja mihin sitä tarvitaan suurtaajuustekniikassa? Kerro yleispiirtein miten voidaan
toteuttaa GHz-alueella toimiva oskillaattori.

(b) Mikä on antenni ja mihin sitä tarvitaan? Esittele kaksi mielestäsi oleellista parameteria joilla voidaan mitata
antennin toiminnan hyvyyttä.