1 lutego 2013.

Egzamin z Techniki Antenowej (max 5x8 = 40 p., zalicza 24 p.)

Imię i Nazwisko:...................................................Student „opóźniony” stawia tu X:

1. Przeprowadzono badania pewnej anteny do stacji bazowej telefonii komórkowej GSM 900 (przyjąć f = 900 MHz) o zysku G_n =17 dB przy pomocy odbiornika wyposażonego w antenę o zysku G_o = 30 dB. Dokonując pomiaru na kierunku maksymalnego promieniowania tej anteny w warunkach propagacji wolnoprzestrzennej odebrano sygnał o mocy P₀ = 1μW. Oblicz z jakiej odległości odanteny dokonano pomiaru, jeśli wiadomo, że moc dostarczona do anteny nadawczej wynosi 5 W. Czy pomiar przeprowadzono w strefie dalekiej? (Sprawdź oba kryteria. Maksymalny wymiar anteny, mierzony w kierunku prostopadłym do kierunku odbioru, wynosi 2 m) Dla celów tego zadania wyprowadź równanie zasięgu w odpowiedniej postaci.

2. Pole magnetyczne pewnej anteny o długości l = 0.1 m, pracującej na częstotliwości f = 150 MHz i zasilanej prądem I₀ = 1 A, wyraza się zależnością:

Oblicz amplitudę pola elektrycznego oraz wektora Poyntinga w odległości 1000 m od tej anteny na kierunku maksymalnego promieniowania.

1. Dipol półfalowy (o długości całkowitej L = λ) znajduje się poziomo nad idealnym przewodnikiem. a) Naszkicuj rozkład prądu w dipolu i w jego odbiciu lustrzanym. b) Opisz jakie warunki muszą być spełnione, aby ten dipol promieniował pod kątem 45° względem powierzchni przewodzącej. c) Przeprowadź odpowiednie oblicznia do punktu b) dla częstotliwości f = 1200 MHz.

2. Pewien przyrząd do pomiarów szumów w pasmie mikrofalowym, wyposażony w antenę tubową, probowano zastosować do pomiarów temperatury roztopionej surówki żelaza w wielkim piecu. Niestety, przyrząd wykazał tylko temperaturę 36°C, podczas gdy rzeczywista temperatura w tak zwanym garze wynosi 1800°C. Wyjaśnij przyczynę tego niepowodzenia. Czy rzeczywiście fiasko jest całkowite? Co można by powiedzieć o temperaturze surówki, gdyby przyrząd wykazał 35°C. Jaka musiałaby być dokładność przyrządu, by mierzyc temperaturę surówki z dokładnościa do 10°C.

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

F(θ,φ) = |sin(kπ·sin(θ))|,

gdzie θ wyrażone jest w radianach. Dobierz wartość k w taki sposób, aby dla θ = 30° wystąpił kierunek zerowego promieniowania. Określ inne kierunki zerowego i mak­sy­malnego promie­nio­wania. Naszkicuj tę charakterystykę w układzie współ­rzęd­nych biegunowych, na odpowiednio dobranych przekrojach i na wykresie prosto­kątnym (F, θ).