7 listopada 2013

Egzamin (IV termin EM Stacj; V Termin NStacj) z Techniki Antenowej

Imię i Nazwisko:...................................................

Piszemy bez korzystania z notatek! Max = 36 p. Zaliczają 22 p.

1. Zbudowano łącze radiowe o długości 50 km i bezpośredniej widoczności. Moc nadajnika wynosi 100 mW, a czu­łość odbiornika wynosi 100 pW. Łącze zaopatrzono w anteny o aperturze skutecznej wynoszącej 1 m² i nie­za­leż­nej od częstotliwości. Jaka jest najniższa możliwa częstotliwość pracy, na której łącze może jeszcze funk­cjo­no­wać? (Zadanie obowiązkowe, aby móc zaliczyć egzamin pisemny musi być ono rozwiązane w stopniu dost.) (8p.)

2. Fala padająca prądu w przewodzie pewnej anteny, dla t = 0, ma postać: . Ponieważ koniec tego przewodu (z = 10) jest rozwarty powstała fala stojąca. Określ jaka jest długość fali i w jakich punktach (z przedziału 0 < z < 10) istnieją maksima wypadkowej fali prądu i jaką mają wartość. Określ też częstotliwość fali korzystając z faktu, że długość fali w przewodzie jest taka sama jak długość odpowiadającej jej fali w wolnej przestrzeni. Sporządź szkic wypadkowego rozkładu prądu obejmującego w przestrzeni dwie długości fali dla 5-ciu różnych momentów czasu (t = 0, t ≈ T/8, t = T/4, t ≈ 3T/4, t = T/2; T – okres fali). (8p.)

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

F(θ,φ) = –4θ(θ–π)/π²,

gdzie θ wyrażone jest w radianach. Określ kierunki zerowego i mak­sy­malnego promie­nio­wania i naszkicuj tę charakterystykę w układzie współ­rzęd­nych biegunowych, na odpowiednio dobranych prze­kro­jach i na wykresie prosto­kątnym (F, θ). (6p.)

1. Wiedząc, że składowa pola elektrycznego E_ϕ wytwarzana przez dipol Hertza w odległości R = 100 m od niego wynosi 10 mV/m określ wartości wszystkich pozostałych składowych pola oraz gęstość strumienia mocy w dwóch odległościach: R i 10R. (6p)

2. Pewną antenę liniową umieszczono w pobliżu narożnika dwóch dużych prostopadłych płaszczyzn przewodzących o równaniach x = 0 i y = 0 tak, że oś anteny jest równoległa do obu płaszczyzn (tzn., że antena jest równoległa do osi z) a odległości do obu płaszczyzn są równe. Środek anteny leży na powierzchni z = 0. Sporządzić odpowiedni szkic, wprowadzić oznaczenia i obliczyć w jakiej odległości od płaszczyzn należy umieścić tą antenę, aby w kierunku ϕ = 45°, θ = 90° wystąpiło główne maksimum promieniowania, tzn., aby na tym kierunku zsumowały się w fazie sygnały od anteny i jej wszystkich odbić. Czy możliwe jest uzyskanie na tym kierunku zerowego promieniowania. Jeśli tak, wskazać rozwiązanie. (8p)