31 października 2013
Egzamin (IV termin EM + SIST Stacj; V Termin NStacj) z Techniki Antenowej
Imię i Nazwisko:...................................................
Piszemy bez korzystania z notatek! Max = 38 p. Zaliczają 23 p.
Dwie identyczne anteny o aperturze Ask = 1 m2 i impedancji wejściowej RA tworzą linię radiową pracującą w sposób wolnoprzestrzenny na częstotliwości f = 5 GHz. Odległość pomiędzy antenami wynosi 10 km. Należy obliczyć dla dwóch przypadków, jaką moc Pdost trzeba dostarczyć do anteny nadawczej, aby moc odebrana przez odbiornik dołączony do anteny odbiorczej wynosiła 100 nW: (8p.)
(a) Gdy obie anteny są dopasowane (3p.) (b) Gdy odbiornik posiada rezystancję wejściową Rodb = 0.5RA (5p.)
Fala elektromagnetyczna o długości 3 m, wypromieniowana z pewnej anteny, rozchodzi się w wolnej przestrzeni. Stwierdzono, że w punkcie P1 i czasie t1 faza fali wyniosła π. Jaka jest faza tej fali w punkcie P2 odległym od P1 (na kierunku promieniowania) o 10 m i w czasie t2 = t1+ 4 ns. (6p)
Pewna antena posiada charakterystykę promieniowania w przedziale 0 < θ < π określoną przez funkcję:
F(θ,φ) = |cos(kπ·sin(θ))|,
gdzie θ wyrażone jest w radianach. Dobierz wartość k w taki sposób, aby dla θ = 45° 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). Podaj wartość F dla θ = 0° oraz θ = 180°. (8p.)
Pewni naukowcy liczą białe niedźwiedzie na Grenlandii używając radiometru mikrofalowego (pomiar szumów termicznych) zainstalowanego na helikopterze. Radiometr działa z rozdzielczością 0.1 K. Wiedząc, że tego dnia temperatura śniegu wynosi –22ºC, emisyjność śniegu jest równa 0.02, temperatura futra niedżwiedzia jest +18 ºC oraz jego emisyjność jest 0.4 określ jaką maksymalną powierzchnię może oświetlić wiązka anteny radiometru, aby móc wykryć niedźwiedzia, którego powierzchnię widzianą można przyjąć za 1 m2. Przyjąć równomierne natężenie wiązki oświetlającej na powierzchni ziemi. (8p)
Na osi y umieszczono w równych odległościach od siebie trzy anteny izotropowe, pracujące na częstotliwości 150 MHz. Amplitudy napięć zasilających wynoszą 10 V a fazy wynoszą kolejno (w miarę wzrastania współrzędnej y): 0, 90 i 180 stopni. Dobrać odległości pomiędzy antenami, tak aby szyk antenowy posiadał maksimum promieniowania na kierunku y. Czy można tak dobrać odległości pomiędzy antenami, by maksimum promieniowania wystąpiło w kierunku prostopadłym do y? (8p)