Klausur WS07/08 - Ing. H. Heuermann

2 K6 KLAUSUR HF, 05.02.2008, NAME/MATR.: 4
2 Aufg. II: Schaltungsentwurf über Streuparameter
mit resistiven Elementen
Ein -90 ∘ -Phasenschieber für 1 GHz in symmetrischer Leitungstechnik (Z 0 =
100Ω) nach Bild 2.1 enthält die beiden reaktiven Bauelemente L=7.96 nH und
C=1.59 pF. Zusätzlich ist in diesem Phasenschieber ein X-SPST-Schalter (als
Kreuz-Schaltung) enthalten. Der Serienwiderstand R S der ansonsten perfekten
Schaltelemente beträgt 1 Ω. Die Güten für die Induktivitäten sind mit Q L = 20
angegeben und Kapazitäten sind als verlustfrei zu betrachten.
Bild 2.1:
Für die weitere Berechnung soll die in der Praxis für diesen Fall ausreichende
Näherung gelten, dass sich das reaktive Netzwerk und das resistive Netzwerk
superpositionieren lassen. D.h., beide können unabhängig voneinander berechnet
werden.
(a) Welche Ersatzwiderstände R l ergeben sich?
(b) Zeichnen Sie den verlustfreien Phasenschieber sowie die resistiven
Netzwerke. Letztere für die offene und geschlossene Schalterstellung.
(c) Offene Schalterstellung: Berechnen Sie die durch die Widerstände
bedingte endliche Anpassung und die Transmissionsverluste, die bei
1 GHz den hauptsächlichen Einfluss auf die Betragswerte der S-Parameter
der Gesamtschaltung haben.
(d) Geschlossene Schalterstellung: Berechnen Sie die durch die Widerstände
bedingte Fehlanpassung und die endliche Isolation bei 1 GHz, die sich
beim internen Kreuzblocker als Breitbandwerte ergeben.