Pola i Fale Elektromagnetyczne I
Zestaw 6
Zad. 6-1. Pole elektromagnetyczne w dużej odległości r od anteny nadawczej ma lokalnie charakter fali pła-
skiej. GÄ™stość mocy tej fali opisuje, we współrzÄ™dnych sferycznych (r, ¸, Ć), wzór
cos2 ¸
S(r, ¸) = 30 1r (W/m2) .
r2
Wyznaczyć sumaryczną moc promieniowaną przez antenę i wartość maksymalną gęstości strumienia mocy
w odległości 1 km na kierunku maksymalnego promieniowania.
Zad. 6-2. Wyznaczyć natężenie pola elektrycznego i natężenie pola magnetycznego w odległości 1 km na kie-
runku maksymalnego promieniowania anteny z Zad. 1.
Zad. 6-3. Zakładając, że moc dostarczona do anteny z Zad. 1 wynosi 150 W wyznaczyć sprawność anteny,
gęstość promieniowania, charakterystykę promieniowania, kierunkowość i zysk energetyczny.
Zad. 6-4. Prąd na zaciskach wejściowych anteny z Zad. 1 i Zad. 3 ma wartość I0 = 1 A. Policzyć rezystancję
wejściową, rezystancję promieniowania i rezystancję strat anteny.
Zad. 6-5. Wyznaczyć kierunkowości z
ródeł punktowych o następujących charakterystykach promieniowania
pola elektrycznego: a) f1(¸, Ć) = cos Ć, b) f2(¸, Ć) = cos ¸ sin Ć, c) f3(¸, Ć) = sin Ć.
Zad. 6-6. Antena tubowa ma wymiary a × b = 3 × 5 cm. Policzyć maksymalnÄ… kierunkowość anteny dla
częstotliwości 10, 12.5 i 15 GHz.
Zad. 6-7. Antena paraboliczna o średnicy reflektora d = 0.5 m ma przy częstotliwości f = 10 GHz współ-
czynnik wykorzystania apertury ½ = 0.6 i sprawność · = 0.9. Wyznaczyć kierunkowość i zysk energetycz-
ny anteny.
Zad. 6-8. Nadajnik stacji bazowej sieci telefonii komórkowej dostarcza moc 20 W do współpracującej z nim
anteny o kierunkowoÅ›ci 5 dBi i sprawnoÅ›ci · = 0.9. Wyznaczyć gÄ™stość strumienia mocy i natężenie pola
elektrycznego (wartość skuteczną) w odległości 1 km od stacji. Założyć propagację wolnoprzestrzenną.
Zad. 6-9. Drogą pomiarową stwierdzono, że natężenie pola magnetycznego w odległości 1300 m na kierunku
maksymalnego promieniowania pewnej anteny jest równe 200 µA/m. Jaki jest, w decybelach, zysk energe-
tyczny anteny, jeśli wiadomo, że moc dostarczona do anteny jest równa 0.5 W?
Zad. 6-10. Stacja bazowa wyposażona jest w antenę o zysku energetycznym 15.5 dBi. Wyznaczyć maksymal-
ną wartość mocy, jaką można dostarczyć do anteny, aby w odległości r0 = 100 m na kierunku maksymal-
nego promieniowania gęstość strumienia mocy nie przekraczała wartości 0.1 W/m2 (maksymalna wartość
dopuszczalna w Polsce dla ogółu ludności).
Zad. 6-11. Między dwoma punktami odległymi o 1.5 km rozpięto łącze radiowe pracujące przy częstotliwo-
ści 300 MHz. W stacjach po obu stronach łącza zastosowano antenyo zysku energetycznym, odpowiednio,
2.15 dBi i 5 dBi. Nadajnik stacji nadawczej dostarcza do anteny moc 10 W. Jaka jest wartość mocy dostar-
czonej przez antenę odbiorczą do współpracującego z nią, dopasowanego odbiornika?