IMAG0084

4. Promieniowanie dipola Hertza

Cel ćwiczenia: Wykorzystanie zdobytych umiejętności programowania w środowisku Mathcad do modelowania pól elektromagnetycznych wokół dipola Hertza.

Poniżej przedstawiono pasma pracy nadajników fal radiowych oraz telefonii komórkowej.

	Pasmo pracy	Do obliczeń przyjąć f	Moc nadajnika
Fale długie (LW)	30-300 kHz
Polskie Radio Program I (Radiowe Centrum Nadawcze w Solcu Kujawskim)		225 kHz	1000 kW
Fale ultrakrótkie (UKF)	30-300 MHz
Polskie Radio Program DI (PKiN)		99,1 MHz	5 kW
GSM (Global System for Mobile Communications)
GSM 900 (downlink)	925-960 MHz	średnią arytmetyczną	320 W max
GSM 1800 (downlink)	1805-1880 MHz	średnią arytmetyczną	20 W max

Przyjmując, że nadajniki są dipolami Hertza o długości / — 0,1 X. wyznaczyć:

1.    zasięg strefy bliskiej przyjmując, że jest on równy 0.25 długości fali;

2.    granicę strefy dalekiej przyjmując, że jest ona równa 10 długości fali;

3.    amplitudę natężenia prądu, ładunek oraz moment dipolowy przyjmując, że cała moc wydzielana jest na oporniku o oporze równym impedancji charakterystycznej próżni.

4.    Wyznaczyć i przedstawić graficznie amplitudy pola elektrycznego i magnetycznego w strefie dalekiej w zależności od odległości oraz kąta elewacji.

5.    Wyznaczyć i przedstawić graficznie amplitudę pola elektrycznego w strofie bliskiej w zależności od odległości oraz kąta elewacji.

6.    Wyznaczyć granicę strof ochronnych (strefa daleka) wiedząc, że:

a.    strefa ochronna I stopnia - gęstość mocy jest większa niż 0.1 W/m²,

b.    strefa ochronna II stopnia - gęstość mocy leży pomiędzy 0.025 a 0.1 W/m².

Danymi wejściowymi są częstotliwość i moc nadajnika.

Student bazuje na wiedzy z podręcznika Gwarek, Morawski "Pola i fale eletromagnctycznc" WNT, Warszawa, wyd. III 1998, str. 122-124.