Điện trường của sóng điện

Ví dụ 1 Điện trường của sóng điện từ phân cực tuyến tính được cho:ˆ Einc  e jkz E0 ( x, y) xSóng điện từ này được thu nhận bằng một anten phân cực tuyến tính điện trường bức xạ từ anten này khi hoạt động ở chế độ phát có dạng
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điện trường của sóng điện4tech.com.vnVí dụ 1Điện trường của sóng điện từ phân cực tuyến tính được cho:Einc  e jkz E0 ( x, y) x ˆSóng điện từ này được thu nhận bằng một anten phân cực tuyến tính điện trường bức xạ từ anten nàykhi hoạt động ở chế độ phát có dạng:E ( r )   x  y  E (r ,  ,  ) ˆˆTìm hệ số mất mát do phận cực (PLF – polarization loss factor)Giải: pinc  x ˆ ˆVector phân cực của sóng tới: 1  x  yVector phân cực của anten thu: p  ˆ ˆˆ 2 1 2 PLF  p. pinc   3dB ˆˆHệ số mất mát do phận cực: 2Ví dụ 2Một sóng điện từ phân cực tròn tay phải (quay theo chiều kim đồng hồ) bức xạ từ một anten đặt rất xagốc tọa độ của hệ tọa độ cầu với hướng tới tương ứng với góc  ,   của hệ tọa độ cầu. Sóng tới được  biểu diễn: Einc    j E  r , ,   . Sóng điện từ này được thu nhận bởi một anten thu đặt tại gốc tọa ˆ ˆđộ có sóng bức xạ khi hoạt động ở chế độ phát phân cực tròn tay phải.Xác định hệ số mất mát do phân cực (PLF)4tech.com.vn4tech.com.vn z Einc Ea ˆ  ˆ r  Ea y ˆ  xGiải: ˆ  jˆ 1 pinc  ˆVector phân cực của sóng tới: 2 ˆ  jˆ  1  ˆVector phân cực của anten thu: pinc 2 2 PLF  p. pinc  1  0dB ˆˆHệ số mất mát do phận cực:4tech.com.vn4tech.com.vn1) Anten đẳng hướng giả thuyết bức xạ trong không gian tự do (không khí). Ở khoảng cách 100m so vớianten cường độ điện trường đo được là 5V/m. Tìm a) Mật độ công suất b) Công suất bức xạ từ anten.4tech.com.vn4tech.com.vn2) Cường độ bức xạ cực đại của một anten hiệu suất 90% là 200 mW/sr. Tìm hệ số định hướng, và độ lợitối đa của anten khi: a) Công suất đưa vào anten là 125.66 mW b) Công suất bức xạ của anten là 125.66 mW--------------------------------3) Công suất bức xạ của một anten không tổn hao là 10 W. Đặc tính hướng tính của anten được biểudiễn bằng hàm cường độ bức xạ: U  ,    B0 cos2  , 0     / 2, 0    2 . Tìm: a) Mật độ công suất cực đại tại điểm cách anten 1000 m, và xác định hướng bức xạ cực đại. b) Góc khối của anten c) Hệ số định hướng (không thứ nguyên và dB) d) Độ lợi (không thứ nguyên và dB)------------------------------------4) Công suất bức xạ của một anten không tổn hao là 10 W. Đặc tính hướng tính của anten được biểudiễn bằng hàm cường độ bức xạ: U  ,    B0 cos3  , 0     / 2, 0    2 . Tìm: a) Mật độ công suất cực đại tại điểm cách anten 1000 m, và xác định hướng bức xạ cực đại. b) Góc khối của anten c) Hệ số định hướng (không thứ nguyên và dB) d) Độ lợi (không thứ nguyên và dB)----------------------------------------Ví dụ 3Hai anten loa hoạt động ở băng tần X (8.2 – 12.4 GHz) cách nhau 100 . Hệ số phản xạ tại đầu cuối củaanten phát là 0.1 và của anten thu là 0.2. Hệ số định hướng của anten phát là 16dB, của anten thu là 20dB. Công suất đưa vào đường truyền sóng không tổn hao nối với anten phát là 2W. Hai anten được bốtrí để đạt được tối đa về độ định hướng và có được sự phối hợp phân cực. Tìm công suất anten thu cungcấp cho tải.Giải:Hiệu suất: er=et=1Hệ số mất mát do phân cực: PLF  1  0dBĐộ định hướng anten phát: Dt=Dtmax = 16dB = 39.814tech.com.vn4tech.com.vnĐộ định hướng anten thu: Dr=Drmax = 20dB = 100Công suất tiêu thụ trên tải của anten thu :-----------------------------------------------5) Một anten với điện trở bức xạ là 48-Ohm, điện trở tiêu tán là 2-Ohm và thành phần kháng là +50-Ohm. Anten được nối với nguồn với điện áp hở mạch là 10V, nội trở nguồn là 50-Ohm qua một đoạnđường truyền sóng (không tổn hao) dài  / 4 , trở kháng đặc tính là 100-Ohm. a) Vẽ mạch tương đương b) Xác định công suất cung cấp từ nguồn đến anten. c) Xác định công suất bức xạ từ anten.----------------------------------------------6) Một anten có diện tích hiệu dụng tối đa là 2.147 m2 tại tần số hoạt động 100MHz. Giả sử không cótiêu hao do vật dẫn và điện môi. Trở kháng vào của anten là 75-Ohm, và nó được nối với đường truyềnsóng có trở kháng đặc tính là 50-Ohm. Tìm hệ số định hướng của hệ anten (“hệ” ở đây có nghĩa là baogồm ảnh hưởng của cả đường truyền sóng). Giả sử không có tổn hao phân cực.----------------------------- ...