Решение задач «7 задач»,
Антенны и распространение радиоволн, электроника в Нижнем Новгороде

Задача 1. Определить отношение плотности тока смещения к плотности тока проводимости для морской воды с параметрами ? = 80, µ =1 , ?= 8 См/м и сухой почвы с параметрами ? =8, µ = 1, ? = 2?10^(-3) См/м на частотах f1 = 2 ?10^4 Гц, f2 = 2 ?10^(6 ) Гц, f3= 2 ?10^8 Гц. Провести сравнение этих отношений для заданных сред. Определить комплексную диэлектрическую проницаемость обеих сред для указанных частот. Задача 2. Определить критическую длину волны слоя ионосферы с электронной концентрацией 7,5 ? 10^5 э/см^3 . Определить для этого же слоя показатель преломления на частотах f1 = 6 МГц и f2 = 21 МГц, и определить фазовую скорость волны на этих частотах. Определить минимальную длину волны при падении на слой ионосферы электромагнитной волны под различными углами ? = 10°, 30°, 60°. Задача 3. Передающая и приемная антенны имеют высоты h1 = 15 [M], h2 = 11 [м]. Определить расстояние прямой видимости при отсутствии атмосферной рефракции и при наличии нормальной атмосферной рефракции. Тоже самое выполнить, если высота передающей антенны будет h1 = 105 [M]. Задача 4. Какую напряженность поля на расстоянии 205 [KM] создает антенна с действующей длинной 20 [м] при силе тока в пучности 25 [А] и частоте 4,5 МГц. Вычислить потери при распространении на трассе длинной 1000 [км] при длине волны ?= 21 [см] и коэффициентах направленного действия антенн D1 = 105 и D2 = 55 для этих же данных определить потери на трассе, если множитель ослабления F= - (42) дБ. Задача 5. Привести описание особенностей распространения волн следующих диапазонов волн: мириаметровых и километровых –N=1-6/25-26 гектаметровых - N =7-12/27-28 декаметровых – N= 13-18/29-30 ультракоротких - N =19-24/31. Задача № 6 Линейная антенная решетка состоит из n (таблица 2) ненаправленных (изотропных) излучателей, которые расположены на расстоянии d1 / ? друг от друга. Излучатели питаются синфазными токами одинаковой амплитуды. 1. Необходимо вычислить: – ширину диаграммы направленности по половинной мощности 2?0.5 и по направлениям нулевого излучения 2?0 (в плоскости расположения излучателей) – направления, в которых отсутствует излучение в пределах 1-го квадранта ( ?0 ? 90? ) – направление максимумов боковых лепестков в пределах 1-го квадранта (?max ? 90? ) – значения нормированной характеристики направленности главного лепестка под углами ? = 0? , 2? , 4? , 6? , 8? , 10? – рассчитать относительную интенсивность боковых лепестков диаграммы направленности в пределах 1-го квадранта (? ? 90? ) – величину несинфазности токов возбуждения ?, необходимую для того, чтобы угол максимального излучения был равен ?1 – коэффициент направленного действия. 2. Нарисовать антенную решетку и построить в прямоугольной системе координат ориентировочную диаграмму направленности. Примечание: Отсчет углов ? производится относительно перпендикуляра к оси, вдоль которой расположены излучатели d1/? = 0,4 n = 11 ?1? = 12 Указания: Коэффициент направленного действия (КНД) определяется по формуле: Д = (101,5°)/(2?0,5?) где: значение 2?0,5? выражается в градусах. Задача № 7 Пирамидальная рупорная антенна (рис.1) имеет оптимальную длину и возбуждается прямоугольным волноводом на частоте f (табл. 2). Ширина диаграммы направленности в плоскостях Е и Н одинакова, а коэффициент направленного действия равен Д = 200, f = 11 ГГц. Необходимо определить: · размеры поперечного сечения, питающего рупор волновода а и в · размер раскрыва рупора в плоскости Н - ар · размер раскрыва рупора в плоскости Е - вр · ширину диаграммы направленности по направлениям нулевого излучения. Указание: Ширину диаграммы основного лепестка диаграммы направленности по направлениям нулевого излучения можно определить из формулы: