12 grudnia 2013

Egzamin (VI termin EM Stacj; VII Termin NStacj) z Techniki Antenowej

Imię i Nazwisko:................................................... SIST* EM* Urlop* Płatne powt.*

Piszemy bez korzystania z notatek! Max = 34 p. Zaliczają 20 p.

1. Wychodząc z zasady zachowania energii i pojęcia EIRP, wyprowadzić równanie zasięgu dla hipotetycznego przypadku dwóch anten o zyskach: G₁ = G₀ sin θ` i G<sub>2</sub> = G<sub>0</sub> cos θ`` z których pierwsza widzi drugą antenę, w swoim układzie współrzędnych (prim), pod kątem θ`= 30˚, a druga widzi pierwszą antenę, też w swoim układzie współrzędnych (bis), pod kątem θ``= 60˚. Co się stanie z otrzymanym rozwiązaniem, jeżeli zmienimy kąty na następujące: θ`= 0˚ i θ``= 90˚, jak nazwać „po inżyniersku” otrzymaną sytuację. (8p.)

2. Załóżmy, że płaszczyzna z = 0 jest idealnym przewodnikiem. Na pewnej wysokości nad tą płasz­czyzną należy umieścić pionowo krótką antenę liniową. O charakterystyce tej anteny wiadomo tylko tyle, że w wolnej przestrzeni (bez ziemi) dla kierunków 0˚< θ < 60˚ nie występuje zerowy kierunek promie­niowania. Jaka musi być minimalna wysokość zamocowania anteny, by dla kąta θ = 45˚ wystąpiło przynajmniej lokalne maksimum promie­nio­wania. Wiadomo, że antena pracuje na częstotliwości 60 MHz. Ile jest różnych rozwiązań problemu? (8p)

3. Dwie anteny, o zysku G₁ = 26.22 dB pierwsza i o aperturze A_sk2 = 1 m² druga, i obie o im­pe­dancji wejściowej R_A tworzą linię radiową pracującą w sposób wolnoprzestrzenny. Odległość pomiędzy antenami wynosi 10 km. Należy obliczyć, jaką moc P_dost trzeba dostarczyć do anteny nadawczej, aby moc odebrana przez odbiornik dołączony do anteny odbiorczej wynosiła 100 nW, w sytuacji gdy odbiornik posiada rezystancję wejściową R_odb = 0.5R_A. Czy można odpowiedzieć na jakiej częstotliwości pracuje ta linia? Czy założenie, że obie anteny są identyczne ułatwi odpowiedź? Jeśli odpowiedź na które­kol­wiek z poprzednich pytań jest pozytywna, obliczyć tę częstotliwość. (8p)

4. Oblicz, o ile dB pogorszy się stosunek sygnał/szum na zaciskach anteny odbiorczej, o bardzo wąskiej szpilkowej charakterystyce promieniowania, nakierowanej na antenę nadawczą znajdującą się na stoku piaszczystego wzgórza, po tym jak słońce podgrzeje stok z 5°C do 48°C? (Wzrost temperatury nie zmienia wsp. emisyjności piasku) (4p)

5. Pewna antena posiada charakterystykę promieniowania w przedziale 0 < θ < π określoną przez funkcję:

F(θ,φ) = |cos(3π·cos(θ))|,

gdzie θ wyrażone jest w radianach. Naszkicuj tę charakterystykę w układzie współ­rzęd­nych biegunowych, na od­powiednio dobranych przekrojach i na wykresie prosto­kątnym (F, θ). Określ wszystkie kierunki zerowego i mak­sy­malnego ( f (θ, φ) = 1) promie­nio­wania. Naszkicuj charakterystykę promieniowania w układzie biegunowym i pros­tokąt­nym a) na pewnej wybranej samodzielnie półpłaszczyźnie φ = const, b) na płaszczyźnie θ =π/2. (6p)

*Niepotrzebne skreslić