bÀi tẬp kỹ thuật anten
DESCRIPTION
BÀI TẬP Kỹ thuật AntenTRANSCRIPT
BÀI TẬP: Học phần Kỹ thuật Anten
Bài 1: Một anten có ĐTH được biểu diễn bằng biểu thức sau:
f(, ) = const. sin2 o o(0 90 , 0 360 )
Vẽ đồ thị ĐTH trong hệ toạ độ Cực và Đề các. Xác định độ rộng búp sóng chính
ĐTH theo mức không và mức nửa công suất.
Bài 2: Một anten có trở phát xạ là 50 và hiệu suất là 25%. Xác định trở tiêu
hao thR và trở hoạt AR của anten. Với điều kiện các trở này đều tính tại cùng
một thiết diện của anten.
Bài 3: Một anten phát có công suất bức xạ P 100W , hệ số khuếch đại của
anten G 10 . Hãy xác định:
a. Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương, tính theo W, dBW, dBm.
b. Mật độ công suất tại điểm cách anten 10km.
c. Mật độ công suất cũng tại điểm đó nhưng anten là vô hướng.
Bài 4: Một anten phát có trở bức xạ R 72 , trở kháng tổn hao của anten
thR 8 , hệ số định hướng của anten D 20, và công suất máy phát đặt vào anten
AP 100W. Hãy xác định:
a. Hiệu suất của anten.
b. Hệ số khuếch đại (dB) của anten.
c. Công suất bức xạ, tính theo W, dBW, dBm
d. Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương EIRP, tính theo W, dBW,
dBm
Bài 5: Xác định chiều dài hiệu dụng của anten thu, biết rằng tại điểm thu có biên
độ cường độ điện trường 25mv/m và anten được kích thích một suất điện động
bằng 125mv.
Bài 6: Anten định hướng có trở bức xạ 50ôm; dòng trên nó bằng 1 ampe, nếu
thay bằng anten vô hướng có đòng trên nó bằng 2 ampe thì trở bức xạ của anten
vô hướng phải bằng bao nhiêu để trường ở hướng cực đại không đổi. Biết hệ số
định hướng của anten định hướng bằng 50.
Bài 7: Anten có trở bức xạ bằng 25 ôm , dòng trên nó là 1 ampe. Xác định hệ số
định hướng của anten đó. Biết rằng khi thay nó bằng anten vô hướng có công
suất 200w thì trường ở hướng cực đại không đổi ?
Bài 8: Anten thu không tổn hao có hệ số định hướng bằng 50 làm việc ở tần số
300 MHz. Tính công suất anten cấp cho máy thu, biết biên độ cường độ điện
trường tại điểm thu bằng 0,1 mv/m.
Bài 9: Hãy xác định:
a. Công suất máy thu nhận được (W)
b. Công suất máy thu nhận được (dBm)
Trong trường hợp mật độ dòng công suất tại điểm thu là 2
W10
m
và anten
thu có diện tích hiệu dụng là 20,2m .
Bài 10: Hãy xác định:
c. Công suất máy thu nhận được (W)
d. Công suất máy thu nhận được (dBm)
Cho biết biên độ cường độ điện trường của sóng tới tại điểm thu là
E 5 v / m và anten thu có diện tích hiệu dụng là 20,2m .
Bài 11: Biên độ cường độ điện trường của một anten vô hướng được cho bằng
biểu thức E 10I / r ; ở đó I là biên độ dòng (A), r là khoảng cách (m). Tính trở
phát xạ của anten đó.
Bài 12: Từ Lý thuyết trường điện từ ta biết trường bức xạ của lưỡng cực điện
(dipole điện) ở vùng xa có chiều dài l được tính theo công thức:
jkrm60 I lE( ) j sin .e
r
ở đó: là góc giữa hướng khảo sát và trục của lưỡng cực điện.
- Viết biểu thức ĐTH của lưỡng cực điện?
- Vẽ đồ thị ĐTH trong toạ độ Cực và Đề các. Xác định độ rộng búp sóng
chính ở mức nửa công suất?
Bài 13: Từ Lý thuyết trường điện từ ta biết trường bức xạ của lưỡng cực điện (ở
vùng xa) có chiều dài l được tính theo công thức:
jkrm60 I lE( ) j sin .e
r
ở đó: là góc giữa hướng khảo sát và trục của lưỡng cực điện.
Tìm biểu thức tính công suất bức xạ và trở bức xạ của lưỡng cực điện .
Bài 14: Từ Lý thuyết trường điện từ ta biết trường bức xạ của lưỡng cực điện (ở
vùng xa) có chiều dài l được tính theo công thức:
jkrm60 I lE( ) sin .e
r
ở đó: là góc giữa hướng khảo sát và trục của lưỡng cực điện.
Tính hệ số định hướng của lưỡng cực điện theo các hướng tạo với trục của nó
các góc: 30 độ; 60 độ ; 90 độ.
Bài 15: Xác định hệ số định hướng cực đại của anten có F(,) = sin2. Nó lớn
hơn hệ số định hướng của anten có F(,) = sin bao nhiêu lần?
Bài 16: Anten dây có độ dài hiệu dụng 1m làm việc ở tần số 10MHz. Xác định
sức điện động cảm ứng trên anten. Biết cường độ điện trường của sóng do đài
phát truyền tới có trị số 5.10-3v/m, hướng của véc tơ E
lập với trục của anten góc
: 0độ ; 30độ ; 60độ ; 90độ.
Bài 17: Anten thu không tổn hao có hệ số định hướng bằng 50 làm việc ở tần số
300 MHz. Tính công suất anten cấp cho máy thu, biết biên độ cường độ điện
trường tại điểm thu bằng 0,1 mv/m và anten đã được phối hợp trở kháng với máy
thu.
Bài 18: Anten dây có phân bố dòng như hình vẽ.
Hãy xác định chiều dài hiệu dụng và trở bức xạ của anten. Cho biết bước sóng
công tác 300m.
L=10m
Im=1A
Bài 19: Anten dây có phân bố dòng bI(z) I cos(kz) , gốc toạ độ đặt tại tâm của
anten. Xác định chiều dài hiệu dụng của anten đó. Cho biết anten có chiều dài
1m, phát xạ sóng 3m.
Bài 20: Đặc trưng hướng chuẩn hoá của anten được biểu diễn bởi công thức:
F( , ) sin sin
Đặc trưng hướng chỉ tồn tại trong vùng 0 , 0 và bằng không
ngoài vùng đó. Hãy tính hệ số định hướng của anten.
Bài 21: Anten có đặc trưng hướng dạng hình nón được biểu diễn bởi công thức:
o oo o
o o
1 0 45F( , ) 0 360
0 45 180
Đặc trưng hướng không phụ thuộc vào góc
(a) Hãy tính hệ số định hướng của anten.
(b) Tính trở phát xạ của anten, nếu tại khoảng cách 50m theo hướng bức xạ cực
đại đo được cường độ điện trường với biên độ mE 5V / m . Cho biết biên độ
dòng tại lối vào anten là 2 A.
Bài 22: Anten của một đài ra đa có đặc trưng hướng chuẩn hoá theo công suất
được biểu diễn bởi công thức:
o o
2 o o o o
o o
1 0 20
F ( , ) 0,342csc( ) 20 60 0 360
0 60 180
Hãy tính hệ số định hướng của anten.
Bài 23: Hai sóng phẳng vuông góc với nhau, cùng tần số và cùng truyền theo
hướng dương của trục z được biểu diễn bằng các biểu thức sau:
x o mx xE x E cos(wt kz )
y o my yE y E cos(wt kz )
Trường tổng hợp của hai sóng trên có phân cực gì (tuyến tính, tròn, elíp), chiều
quay (quay phải, quay trái) khi:
(a) mx my y xE E , 0
(b) mx my y xE E ,
(c) mx my y xE E , / 2
(d) mx my y xE E , / 2
(e) mx my y xE E , / 4
(f) mx my y xE E , / 4
Bài 24: Một sóng phẳng tần số 300MHz, truyền theo hướng trục x theo hướng x
âm, với điện trường được biểu diễn bởi công thức:
jkxw o o oE E jy 3z e
và nó cảm ứng lên anten chấn tử đặt ở gốc toạ độ mà trường phát xạ về phía
sóng tới (theo hướng dương của trục x) được chỉ ra bởi:
jkx
a a o o
eE E y 2z
x
ở đó Eo và Ea là một số thực. Hãy xác định:
(a) Sóng tới có phân cực gì, chiều quay của sóng nếu có. Giải thích?
(b) Anten có phân cực gì, chiều quay của sóng nếu có. Giải thích?
(c) Hệ số suy giảm phân cực (Hiệu suất phân cực) (PLF).
Bài 25: Một sóng phẳng đồng nhất truyền theo hướng trục z theo hướng z âm,
với điện trường được biểu diễn bởi công thức:
jkzw o o ooE E x jy e
và nó cảm ứng lên anten thu đặt ở gốc toạ độ mà trường phát xạ về phía sóng tới
(theo hướng dương của trục z) được chỉ ra bởi:
Sóng tới
Antenx
z
y
jkz
a a o oo
eE E x 2y
z
ở đó Eo và Ea là một số thực. Hãy xác định:
(a) Sóng tới có phân cực gì, chiều quay của sóng nếu có. Giải thích?
(b) Anten có phân cực gì, chiều quay của sóng nếu có. Giải thích?
(c) Hệ số suy giảm phân cực (PLF).
Bài 26: Một sóng phẳng đồng nhất truyền theo hướng trục z theo hướng z âm,
với điện trường được biểu diễn bởi công thức:
jkzw o o ooE E x jy e
và nó cảm ứng lên anten thu đặt ở gốc toạ độ mà trường phát xạ về phía sóng tới
(theo hướng dương của trục z) được chỉ ra bởi:
jkz
a a o oo
eE E x jy
z
ở đó Eo và Ea là một số thực. Hãy xác định:
(a) Sóng tới có phân cực gì, chiều quay của sóng nếu có. Giải thích?
(b) Anten có phân cực gì, chiều quay của sóng nếu có. Giải thích?
(c) Hệ số suy giảm phân cực (PLF).
Bài 27: Chấn tử nửa sóng cộng hưởng không tổn hao, có hệ số định hướng 1,64,
có trở kháng vào 73 và được nối với máy thu có trở vào 50 qua đường
truyền không tổn hao có trở kháng sóng 50 . Sóng có phân cực tương tự như
anten, tới điểm đặt anten với mật độ công suất 2
W5
m
ở tần số 10 MHz. Tìm
công suất máy thu nhận được. Giả sử môi trường truyền sóng là không gian tự
do.
Bài 28: Một hệ thống thông tin hoạt động ở tần số 100 MHz, sử dụng hai chấn
tử đồng nhất nửa sóng, phân cực đứng, cộng hưởng, và các chấn tử là không tổn
hao làm anten phát, thu đặt cách nhau 10 km. Để đảm bảo cho tín hiệu được tách
sóng bởi máy thu, mức công suất ở đầu vào máy thu ít nhất là 0,1 W . Mỗi anten
được nối với máy phát và máy thu bởi đường truyền không tổn hao có trở kháng
sóng là 50 . Giả sử các anten là đồng phân cực và được đặt để hướng phát xạ
cực đại của anten này là hướng thu cực đại của anten kia. Xác định công suất tối
thiểu tạo ra bởi máy phát để tín hiệu sẽ được tách sóng ở máy thu. Cho biết chấn
tử nửa sóng có hệ số định hướng 1,64, trở vào là 73 .
Bài 29: Vẽ phân bố dòng điện trên các chấn tử đối xứng có chiều dài ,
4/3 , , 2/3 , 2 .
Bài 30: Vẽ phân bố dòng trên chấn tử đối xứng có chiều dài , hướng bức xạ
cực đại, hướng không bức xạ, mặt phẳng E, mặt phẳng H của chấn tử đó, hướng
của véc tơ E
khi hướng bức xạ vuông góc với chấn tử. Trở phát xạ ?R b
Bài 31: Anten chấn tử đối xứng dài 0,5m, có dòng tại lối vào bằng 1ampe, làm
việc ở tần số 300 MHz. Xác định biên độ cường độ điện trường, từ trường và
mật độ công suất trung bình do chấn tử tạo ra tại điểm cách nó 10km theo hướng
tạo với trục chấn tử 60 độ.
Bài 32: Chấn tử đối xứng dài . Được kích thích bằng dòng có biên độ
tại lối vào là , tần số 300MHz .
- Vẽ phân bố dòng điện trên chấn tử.
- Hướng bức xạ cực đại, hướng không bức xạ của chấn tử đó.
- Hướng của véc tơ E
khi hướng bức xạ vuông góc với chấn tử.
- Tính biên độ cường độ điện trường ở điểm P thuộc mặt phẳng xích đạo
(mặt phẳng H) và cách chấn tử một khoảng m1000 .
Bài 33: Chấn tử đối xứng dài . Được kích thích bằng dòng điện có biên độ
dòng tại điểm bụng là , tần số 300MHz .
- Vẽ phân bố dòng điện trên chấn tử.
- Hướng bức xạ cực đại, hướng không bức xạ của chấn tử đó.
- Hướng của véc tơ E
khi hướng bức xạ vuông góc với chấn tử .
- Tính biên độ cường độ điện trường ở điểm P thuộc mặt phẳng xích đạo
(mặt phẳng H) và cách chấn tử một khoảng km10 .
- Tìm hệ số định hướng cực đại và tìm chiều dài hiệu dụng của chấn tử đó.
Biết 200R b .
Bài 34: Xác định diện tích hiệu dụng của chấn tử đối xứng không tổn hao có
chiều dài
84,185R,4
3l2 . Nó lớn hơn trường hợp chấn tử nửa sóng bao
nhiêu lần.
Bài 35: Bằng tổng hợp trường chứng minh rằng trường bức xạ của 2 chấn tử nửa
sóng đặt kề nhau tương đương trường bức xạ của chấn tử cả sóng. Biết dòng ở
điểm bụng của chúng như nhau.
Bài 36: Vẽ phân bố dòng trên chấn tử đối xứng l = 6/5 .Tìm chấn tử có độ dài
ngắn hơn nhưng tạo trường ở hướng cực đại như nhau. Biết dòng ở điểm bụng
không đổi.
Bài 37: Chấn tử đối xứng đặt nằm ngang với độ cao h trên mặt đất dùng để
thông tin bằng sóng phản xạ từ tầng Điện li ở sóng 25 mét . Theo điều kiện
truyền sóng hướng thu - phát tốt nhất tạo với mặt đất góc 30 độ. Xác định độ cao
đặt anten. Xem đất dẫn lí tưởng.
Bài 38: Tính sức điện động cảm ứng trên anten là chấn tử đối xứng dài 0,75m.
Biết sóng tới có véc tơ cường độ điện trường song song với trục anten và có biên
độ 0,1mV/m, tần số bằng 300MHz. Sức điện động cảm ứng trên anten sẽ có giá
trị thế nào nếu trục chấn tử bị quay đi một góc bằng 30 độ, 60 độ và 90 độ và
vẫn vuông góc với hướng sóng tới?
Bài 39: Có hai chấn tử nửa sóng không tổn hao đặt cách nhau 1000m, trục của
chúng song song với nhau và vuông góc với đường thẳng đi qua tâm của 2 chấn
tử. Một chấn tử dùng để phát, một chấn tử dùng để thu. Bước sóng công tác là 1
mét. Xác định công suất cao tần lấy ra trên tải phối hợp của anten thu. Biết rằng
biên độ dòng tại lối vào của anten phát là 1 A. Xác định chiều dài hiệu dụng của
chấn tử thu và biên độ sức điện động (s.đ.đ) cảm ứng trong nó.
Bài 40: Anten là chấn tử đối xứng dài 1,5m, làm việc ở sóng có tần số 150MHz,
dòng ở đầu vào anten bằng 1 A. Tính cường độ điện trường do anten tạo ra tại
điểm P nằm trong mặt phẳng H của anten và cách nó 10km? Biên độ cường độ
điện trường tại P sẽ thay đổi như thế nào nếu độ dài chấn tử :
- giảm 1,5 lần?
- tăng 5/3 lần?
Nhận xét kết quả và giải thích?
Bài 41: Hai chấn tử nửa sóng không tổn hao đặt trong không gian tự do được
dùng làm anten và phối hợp với máy thu và máy phát. Chấn tử phát có dòng tại
điểm bụng bằng 1A. Công suất tối thiểu anten cấp cho máy thu để nó hoạt động
bình thường là 10 – 10 w. Xác định cự ly thông tin tối đa giữa chúng. Biết tần số
làm việc 300MHz.
Bài 42: Hệ gồm 4 nguồn phát xạ gián đoạn đồng biên đặt cách nhau một khoảng
4d
. Phân bố pha của hệ phải như thế nào để đặc trưng hướng của hệ có cực
đại chính:
a) Vuông góc với trục của hệ
b) Tạo với trục của hệ một góc o60
c) Hướng dọc trục của hệ
Bài 43: Hệ anten gồm 4 yếu tố được kích thích đồng biên, pha tuyến tính với độ
di pha liên tiếp là / 4 , bố trí trên đường thẳng với khoảng cách liên tiếp giữa
các yếu tố là d. Tìm khoảng cách tối thiểu giữa các yếu tố để hệ không phát xạ
dọc trục.
Bài 44: Hai nguồn bức xạ vô hướng được nuôi lệch pha nhau j
2 4
1
I( e )
4 I
. Hãy
xác định những khoảng cách 21 d,d ngắn nhất giữa chúng sao cho theo các hướng
0 và tương ứng là hướng phát xạ cực đại (hình vẽ).
Bài 45: Hai nguồn bức xạ vô hướng được nuôi lệch pha nhau một góc là
j2
1
I( e )I
. Hãy xác định và khoảng cách d ngắn nhất giữa chúng sao cho
d2 1
theo hướng 0 là hướng phát xạ cực đại và theo hướng là hướng không
phát xạ (hình vẽ).
Bài 46: Độ rộng búp sóng chính theo mức không ở hai nguồn liên tục đồng pha
như nhau. Một nguồn phân bố biên độ đều, một nguồn phân bố biên độ dạng
cos. Hãy tìm kích thước nguồn phân bố biên độ dạng cos, biết kích thước nguồn
phân bố biên độ đều là 5 .
Bài 47: Ba anten tuyến tính đồng pha có cùng độ dài, mức búp phụ đầu tiên của
chúng có quan hệ Fm1> Fm2> Fm3 . Biết các anten đó có thể phân bố dòng một
trong 3 dạng Cos - đều - kết hợp. Chỉ ra dạng phân bố dòng trên các anten vừa
nêu?
Bài 48: Anten gồm 2 nguồn bức xạ vô hướng được tiếp điện đồng biên đồng
pha, đặt cách nhau nửa bước sóng. Hãy tìm hàm ĐTH của anten trong mặt
phẳng kinh tuyến (mặt phẳng đi qa tâm của các nguồn bức xạ), trên cơ sở đó xác
định các hướng bức xạ cực đại, cực tiểu và vẽ giản đồ hướng của anten. Tính hệ
số định hướng của anten.
Bài 49: Anten gồm 2 nguồn bức xạ vô hướng được tiếp điện đồng biên ngược
pha, đặt cách nhau nửa bước sóng. Hãy tìm hàm ĐTH của anten trong mặt
phẳng kinh tuyến (mặt phẳng đi qua tâm của các nguồn bức xạ), trên cơ sở đó
xác định các hướng bức xạ cực đại, cực tiểu và vẽ giản đồ hướng của anten.
Tính hệ số định hướng của anten.
Bài 50: Hệ gồm 4 nguồn phát xạ vô hướng được kích thích đồng biên, bố trí trên
4 đỉnh của hình vuông, khoảng cách từ mỗi nguồn đến tâm hình vuông là d.
Nguồn 1 và 2 đồng pha, nguồn 3 và 4 ngược pha với nguồn 1 và 2. Hãy tìm hàm
ĐTH của hệ trong mặt phẳng hình vẽ.
d2 1
Bài 51: Hai hệ chấn tử nửa sóng đặt song song và đặt nối tiếp như hình 1 và 2:
Để hệ chấn tử bức xạ cực đại theo hướng trục oz thì nên dùng trường hợp nào.
Giải thích?
Bài 52: Hai chấn tử nửa sóng đặt song song và cách nhau một khoảng
,4/3,2/,4/d . Mặt phẳng xích đạo (mf H) của chúng trùng nhau. Xác định
trở kháng tương hỗ giữa hai chấn tử trong các trường hợp đó.
Bài 53: Yêu cầu như bài trên, nhưng lúc này mặt phẳng xích đạo của chúng cách
nhau một khoảng ;2/h .
Bài 54: Hai chấn tử nửa sóng đặt song song với nhau, mặt phẳng xích đạo của
chúng trùng nhau. Khoảng cách hai chấn tử là 5,1 . Biết dòng ở lối vào chấn tử
2 bằng hai lần biên độ dòng ở lối vào chấn tử 1. Pha của dòng ở chấn tử 2 nhanh
hơn chấn tử 1 một góc o90 . Xác định trở vào toàn phần của các chấn tử này.
Bài 55: Xác định hệ số định hướng cực đại của anten gồm hai chấn tử nửa sóng
được tiếp điện đồng biên, đồng pha đặt song song và cách nhau d / 2 . Mặt
phẳng xích đạo của chúng trùng nhau.
Bài 56: Xác định hệ số định hướng cực đại của anten gồm hai chấn tử nửa sóng
được tiếp điện đồng biên, ngược pha đặt song song và cách nhau d / 2 . Mặt
phẳng xích đạo của chúng trùng nhau.
1 2 3
1 2 30 Z 0 Z
Hình 1. Hình 2.
1 2o
Bài 57: Xác định hệ số định hướng cực đại và diện tích hiệu dụng của anten gồm
hai chấn tử nửa sóng được tiếp điện đồng biên, vuông pha đặt song song và cách
nhau d / 4 , mặt phẳng xích đạo của chúng trùng nhau. Cho biết tần số công
tác 300MHz.
Bài 58: Anten gồm hai chấn tử nửa sóng đồng biên, đồng pha đặt nối tiếp như
hình vẽ. Biết biên độ dòng tại lối vào của các chấn tử là 1A.
1. Tính biên độ cường độ điện trường và hệ số định hướng ở các hướng 0 00 ; 180 . Điểm tính trường cách anten 10 km.
2. Xác định hướng phát xạ cực đại và tính biên độ cường độ điện trường
theo hướng đó. Điểm tính trường cách anten 10 km.
Bài 59: Tìm trở bức xạ của dàn anten đồng pha gồm 2 hàng, 2 cột, hàng dưới
cùng cách mặt đất nửa bước sóng, các chấn tử dài nửa sóng và đặt cách nhau
cũng bằng nửa bước sóng. Coi đất dẫn điện lý tưởng. Hình vẽ.
Bài 60: Một dàn anten gồm 4 chấn tử nửa sóng được tiếp điện đồng biên, đồng
pha, như hình vẽ. Xác định hệ số định hướng cực đại và trở phát xạ của anten
đối với dòng ở điểm bụng.
2/ 2/
2/
2/
Bài 61: Anten gồm hai chấn tử nửa sóng, đặt dọc trục ox, tâm hai chấn tử cách
nhau 0,9m (hình vẽ). Được kích thích đồng biên, đồng pha, với biên độ dòng tại
lối vào của các chấn tử là 1A, tần số 200MHz. Tính biên độ cường độ điện
trường và hệ số định hướng ở các hướng 0 0 00 ;90 ;180 . Điểm tính trường cách
anten 10 km.
Cho biết trở kháng tương hỗ giữa hai chấn tử 12 14,6 4,0Z j
Bài 62: Viết biểu thức ĐTH cho anten gồm hai chấn tử
nửa sóng được tiếp điện đồng biên, đồng pha trong các
mặt phẳng XY, XZ, YZ (hình vẽ). Tâm của anten nằm ở
gốc toạ độ, các chấn tử nằm trong mặt phẳng XY, và đặt
cách nhau 2
d
. Xác định cường độ điện trường tại các
điểm cách anten 10km theo các trục X, Y, Z. Biết biên độ
dòng tại lối vào của các chấn tử là 1ampe.
Bài 63: Viết biểu thức ĐTH cho anten gồm hai chấn tử
nửa sóng được tiếp điện đồng biên, ngược pha trong các
mặt phẳng XY, XZ, YZ (hình vẽ). Tâm của anten nằm ở
gốc toạ độ, các chấn tử nằm trong mặt phẳng XY, và đặt cách nhau 2
d
. Xác
định cường độ điện trường tại các điểm cách anten 10km theo các trục X, Y, Z.
Biết biên độ dòng tại lối vào của các chấn tử là 1ampe.
Bài 64: Viết biểu thức ĐTH cho anten gồm hai chấn tử
nửa sóng được tiếp điện đồng biên, đồng pha trong các
mặt phẳng XY, XZ, YZ (hình vẽ). Tâm của anten nằm
1 2
x
X
Y
Z
21
O
d
X
Y
Z2
1
Od
X
Y
Z
21
O
d
0
1 2
dx
y
z
0
1 2
dx
y
z
ở gốc toạ độ, các chấn tử nằm trong mặt phẳng XY, và đặt cách nhau 2
d
. Xác
định cường độ điện trường tại các điểm cách anten 10km theo các trục X, Y, Z.
Biết biên độ dòng tại lối vào của các chấn tử là 1ampe.
Bài 65: Anten gồm hai chấn tử nửa sóng không tổn hao, thuộc mặt phẳng xoy,
đặt song song, cách nhau nửa bước sóng, mặt phẳng xích
đạo của chúng trùng nhau (hình vẽ), tâm của anten nằm ở
gốc toạ độ. Được kích thích đồng biên, ngược pha, với
biên độ dòng tại lối vào của các chấn tử là 1 A. Giả thiết
môi trường truyền sóng là không gian tự do.
1. Tính trở phát xạ của anten.
2. Viết biểu thức đặc trưng hướng của anten trong mặt phẳng xoz.
3. Tính biên độ cường độ điện trường và hệ số định hướng theo các hướng
ox, oy và oz. Điểm tính trường cách anten 10 km.
Bài 66: Anten gồm hai chấn tử nửa sóng không tổn hao, thuộc mặt phẳng xoy,
đặt song song, cách nhau nửa bước sóng, mặt phẳng xích
đạo của chúng trùng nhau (hình vẽ), tâm của anten nằm ở
gốc toạ độ. Được kích thích đồng biên, đồng pha, với biên
độ dòng tại lối vào của các chấn tử là 1 A. Giả thiết môi
trường truyền sóng là không gian tự do.
1. Tính trở phát xạ của anten.
2. Viết biểu thức đặc trưng hướng của anten trong mặt phẳng xoz.
3. Tính biên độ cường độ điện trường và hệ số định hướng theo các hướng
ox, oy và oz. Điểm tính trường cách anten 10 km.
Bài 67: Anten gồm hai chấn tử nửa sóng không tổn hao, thuộc mặt phẳng xoy,
đặt song song, cách nhau d / 4 , mặt phẳng xích
đạo của chúng trùng nhau (hình vẽ), tâm của anten
nằm ở gốc toạ độ. Được kích thích đồng biên,
0
1 2
dx
y
z
vuông pha j2
1 2I I e
, với biên độ dòng tại lối vào của các chấn tử là 1Ampe.
Giả thiết môi trường truyền sóng là không gian tự do.
1. Tính trở phát xạ của anten.
2. Viết biểu thức đặc trưng hướng của anten trong mặt phẳng xoz.
3. Tính biên độ cường độ điện trường và hệ số định hướng theo các hướng
ox, oy. Điểm tính trường cách anten 10 km.
Bài 68: Một hệ thống thông tin hoạt động ở tần số 100 MHz, sử dụng hai anten
Yagi như nhau với trở kháng vào là 40 , hệ số tăng ích bằng 15 làm anten
phát, thu đặt cách nhau 10 km. Để đảm bảo cho tín hiệu được tách sóng bởi máy
thu, mức công suất ở đầu vào máy thu ít nhất là 1 W . Mỗi anten được nối với
máy phát và máy thu bởi đường truyền không tổn hao có trở kháng sóng là 50 .
Giả sử các anten là đồng phân cực và được đặt để hướng phát xạ cực đại của
anten này là hướng thu cực đại của anten kia. Xác định công suất tối thiểu tạo ra
bởi máy phát để tín hiệu sẽ được tách sóng ở máy thu. Cho biết trở kháng trong
của máy phát và trở kháng vào của máy thu đều bằng 50 và giả sử môi trường
truyền sóng là không gian tự do.
Bài 69: Anten gồm ba chấn tử đối xứng dài , được kích thích đồng
biên, đồng pha, tần số 200MHz, đặt nối tiếp (hình vẽ). Trở bức xạ của anten
bằng 210 .
- Xác định hướng bức xạ cực đại.
- Mặt phẳng E, mặt phẳng H. So sánh tính định hướng trong hai mặt
phẳng này.
- Tìm hệ số định hướng cực đại và diện tích hiệu dụng của anten.
Bài 70: Anten gồm bốn chấn tử đối xứng dài , được kích thích đồng
biên, đồng pha, tần số 300MHz, đặt nối tiếp (hình vẽ). Trở bức xạ của anten
bằng 300 .
x
z
y
- Xác định hướng bức xạ cực đại.
- Mặt phẳng E, mặt phẳng H. So sánh tính định hướng trong hai mặt phẳng
này.
- Tìm hệ số định hướng cực đại và diện tích hiệu dụng của anten.
Bài 71: Chấn tử đối xứng dài :
- Vẽ phân bố dòng trên chấn tử.
- Tìm trở phát xạ của chấn tử đó.
(gợi ý: coi chấn tử là 3 chấn tử nửa sóng đặt nối tiếp nhau)
Bài 72: Chứng minh rằng trở bức xạ của hệ gồm 2 chấn tử nửa sóng được tiếp
điện đồng biên, vuông pha gấp hai lần trở bức xạ riêng của một chấn tử.
Bài 73: Chứng minh rằng một cặp lưỡng cực điện đặt vuông góc nhau, tâm của
chúng trùng nhau, được tiếp điện đồng biên vuông pha sẽ bức xạ vô hướng trong
mặt phẳng chứa 2 lưỡng cực điện.
Bài 74: Để cấp điện đồng pha cho 8 chấn tử nửa sóng bằng dây song hành, do sơ
suất nên sơ đồ cấp điện như hình vẽ. Tâm các chấn tử cách nhau nửa bước sóng.
Vẽ chiều dòng điện trên các chấn tử, từ đó có nhận xét gì ?
Bài 75: Để cấp điện cho dàn anten gồm 16 chấn tử nửa
sóng bằng dây song hành, người ta dùng sơ đồ như
hình vẽ. Tâm các chấn tử cách nhau nửa sóng. Xác
định cường độ điện trường tạo bởi anten tại cự li 15km theo hướng trục x, y, z.
Biết dòng tại điểm bụng trên các chấn tử bằng 1A.
Bài 76: Phải bố trí mặt anten khung chữ nhật có kích thước a x b = 3dm x 4dm
như thế nào so với hướng tới đài phát trong các trường hợp sau :
+ Khi thu sóng của đài phát có tần số f1 = 21,4 MHz
+ Khi thu sóng của đài phát có tần số f2 = 214 MHz
Bài 77: Anten là một khung tròn có chu vi bằng bước sóng đang được dùng để
thu tín hiệu từ đài phát có sóng phân cực ngang. Nếu điểm trên vòng dây đối
xứng qua tâm với điểm đầu vào (vị trí nối đến phiđe) bị đứt thì anten có thể thu
được tín hiệu không? Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới điều kiện thu tín hiệu
trong trường hợp này?
Bài 78: Anten khung dạng hình vuông có chu vi bằng bước
sóng được dùng để thu tín hiệu truyền hình. Do sự cố, điểm
giữa khung (điểm đối xứng với đầu vào qua tâm khung) bị
đứt. Cho biết mức tín hiệu ở đầu vào máy thu sẽ như thế nào
nếu mặt phẳng khung chùng với hướng tới đài phát? Vuông góc với hướng đài
phát? Giải thích?
Bài 79: Để thu tín hiệu của 1 đài truyền hình có tần số 150MHz. Một người lấy
ra một số vòng kim loại có bán kính các vòng như sau : 1m ; 0,25m ; 0,53m ;
0.32m ; 3,2m. Theo bạn nên chọn vòng dây nào là tốt nhất ? vì sao ?
Bài 80: Anten Xoắn trụ một dây bước xoắn cố định có đường kính 318 milimét.
Đặc trưng hướng của anten có bị thay đổi không và sẽ thay đổi như thế nào nếu
nó được cấp điện từ nguồn có các tần số sau:
* f1 = 30MHz, * f2 = 6GHz, * f3 = 300MHz, * f4 = 15MHz, * f5 = 3,5GHz.
Biểu diễn qua hình vẽ.
Bài 81: Để thông tin ở tần số 200MHz theo hướng trục anten, một người dùng 2
anten xoắn trụ gồm 10 vòng dây có đường kính 0,1m cho phía phát và phía thu,
nhưng không thực hiện được. Hãy tìm nguyên nhân? Biết máy phát và môi
trường truyền sóng bình thường. Nếu muốn thực hiện thông tin cần chuyển tới
tần số nào nếu vẫn muốn dùng anten đó.
Bài 82: Xác định độ cao đặt anten Trám. Biết phía thu ở sóng 25 mét nhận được
tín hiệu tốt nhất khi sóng tới tạo với mặt đất góc 30 độ.
Bài 83: Người ta dùng hai anten Xoắn trụ một dây bước xoắn cố định giống
nhau để thực hiện thông tin từ hai điểm. Khi dùng máy phát và máy thu làm việc
ở tần số 100 MHz thì không liên lạc được mặc dù các máy thu phát vẫn hoạt
động tốt. Cho biết nguyên nhân và phương án khắc phục khi vẫn dùng các anten
nêu trên? Biết đường kính hình trụ bằng 10 cm.
Bài 84: Hãy thiết kế một loa quạt H tối ưu hoạt động ở tần số 10GHz, kích thước
bên trong của ống dẫn sóng là a=2,3cm và b=1cm và loa có độ sâu R=5cm. (Yêu
cầu: tính kích thước mặt mở của loa và độ rộng búp sóng chính ở mức nửa công
suất của anten trong cả hai mặt phẳng E và H).
Bài 85: Hãy thiết kế một loa quạt E tối ưu hoạt động ở tần số 10GHz, kích thước
bên trong của ống dẫn sóng là a=2,3cm và b=1cm và loa có độ sâu R=5cm. (Yêu
cầu: tính kích thước mặt mở của loa và độ rộng búp sóng chính ở mức nửa công
suất của anten trong cả hai mặt phẳng E và H).
Bài 86: Anten loa quạt H có kích thước aLxb = 16 cm x 3,2 cm làm việc với
sóng có tần số 3GHz. Xác định :
- Độ rộng búp chính ở mức nửa công suất của anten trong cả hai mặt
phẳng.
- Độ dài tối ưu của anten?
Trong không gian ĐTH của anten có dạng gì?
Bài 87: Anten loa tháp được kích thích bằng ống sóng có kích thước axb = 7,2
cm x 3,4 cm làm việc với sóng có tần số 3GHz. Xác định kích thước tối ưu của
loa để hệ số định hướng cực đại là 100.
Bài 88: Anten loa có diện tích hiệu dụng bằng 2m1 và công suất bức xạ là 10w.
Xác định công suất anten thu là chấn tử nửa sóng cấp cho máy thu. Biết các
anten làm việc ở tần số 3000MHz, khoảng cách giữa hai anten là 10 km.
Bài 89: Anten loa nón được kích thích bằng ống sóng tròn có bán kính a = 3,2
cm làm việc với sóng có tần số 3GHz. Xác định kích thước tối ưu của loa để hệ
số định hướng cực đại là 16. (Yêu cầu tính bán kính mặt mở và độ sâu của loa).
Bài 90: Cực đại chính ĐTH của anten Parabol sẽ như thế nào nếu BCX:
- Đặt tại tiêu điểm
- Dịch khỏi tiêu điểm theo hướng trục chính
- Dịch khỏi tiêu điểm theo hướng vuông góc với trục chính
Mô tả bằng hình vẽ.
Bài 91: Anten Parabol dùng 2 BCX là các loa nón nhỏ. BCX 1 có đường kính
miệng loa 10cm, BCX 2 có đường kính miệng loa là 8cm. Hãy so sánh độ rộng
búp sóng chính và hiệu suất của hai anten đó? Giải thích kết quả trên cơ sở kiến
thức đã học? Để hệ số định hướng của hai anten bằng nhau cần điều chỉnh yếu
tố nào ở anten có hệ số định hướng lớn hơn.
Bài 92: Hai anten Parabol tiêu cự dài có cùng đường kính mặt mở và bộ chiếu xạ
như nhau. Anten 1 có phương trình mặt gương z4yx 22 , anten 2 có phương
trình mặt gương z6yx 22 . Hãy so sánh độ rộng búp sóng chính và hiệu suất
của hai anten đó? Giải thích kết quả trên cơ sở kiến thức đã học?
Bài 93: Anten gương Parabol tròn xoay có bộ chiếu xạ là một lưỡng cực điện đặt
tại tiêu điểm của gương. Hãy so sánh độ rộng búp sóng chính trong hai mặt
phẳng E và H của hai anten đó? Giải thích kết quả trên cơ sở kiến thức đã học?
Bài 94: ( a) An ten loa tháp được mở rộng từ ống dẫn sóng chữ nhật kích thước a
x b với sóng H10. Để độ rộng búp sóng chính theo mức không trong hai mặt
phẳng E & H có quan hệ (20E = .2
3 20H) yêu cầu kích thước aL và bL như thế
nào? Biết loa đã được hiệu chỉnh đồng pha bằng một thấu kính đặt ở miệng loa.
(b) Loa tháp trên được dùng làm bộ chiếu xạ cho anten Parabol tròn xoay.
Hãy so sánh tính định hướng trong hai mặt phẳng E & H của anten gương đó.