Klausur 2008-F

Klausuraufgaben Elektromagnetische Felder II (IK) Frühjahr 20085.3.1 Entsteht durch die ideal leitenden Ebenen eine rücklaufende Welle im Bereichz < 0? (Begründung!)5.3.2 Geben Sie an, welche Wellentypen sich jeweils in den vier Teilhohlleitern I - IVaufgrund der Anregung durch den H 20 -Wellentyp ausbreiten und geben Sie diezugehörigen Leistungen P 1 bis P 4 an.5.3.3 Bestimmen Sie den Feldwellenwiderstand Z F1 bis Z F4 für die in 5.3.2 bestimmtenWellentypen in jedem der vier Teilbereiche.5.3.4 Wie groß sind in den Teilhohlleitern I und II formal die WellenwiderständeZ L1 = U E1 /I E1 und Z L2 = U E2 /I E2 wobei sich jeweils die Spannung U E aus dermaximalen Feldstärke im Teilhohlleiter und der Strom I E aus der transportiertenLeistung berechnet?5.4 Gemäß Bild 5.2 sollen nun die Teilhohlleiter I und III (Höhe: 2/3b) jeweilsmit Hilfe der identischen verlustlosen Hohlleitertransformatoren (Höhe: h T )im Bereich z1 ≤ z ≤ z 2 an die Teilhohlleiter I’ und III’ (Höhe: b/3) im Bereichz > z 2 angepasst werden. Die Breite aller Hohlleiter ist für 0 ≤ z ≤ z 3 gleichgroß.A B Cyxzz 1z 2z 3bI IIIh Tb/3b/3 II IV b/3b/3I’III’Schnitt bei A Schnitt bei B Schnitt bei CBild 5.25.4.1 Wie groß muss näherungsweise die Höhe h T der Transformationshohlleiter sein,damit die vollständige Leistung transformiert wird?5.4.2 Geben Sie ohne Rechnung an, ob eine reflektierte Welle entsteht, wenn imBereich z ≥ z 3 die ideal leitenden Ebenen im Inneren (bei x = a/2 und y = b/3)entfernt werden. (kurze Begründung!)