ΑΤΡΜΑΣΕ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕ ΑΚΗΕΙ

Transcript

1 ΑΤΡΜΑΣΕ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕ ΑΚΗΕΙ Άςκθςθ 1 Η μζγιςτθ τιμι του ρεφματοσ που διαρρζει μία κεραία είναι 0.5 Α, θ αντίςταςθ ακτινοβολίασ τθσ είναι 200 Ω, θ πυκνότθτα ιςχφοσ ςε απόςταςθ 10 km από τθν κεραία είναι 1 mw/m2, ενϊ οι ωμικζσ απϊλειεσ τθσ κεραίασ είναι 5 Watt. Να υπολογιςτοφν: α) Η ακτινοβολοφμενθ ςυνολικι μζςθ ιςχφσ. β) Η ακτινοβολοφμενθ ςυνολικι μζςθ ιςχφσ ανά μονάδα ςτερεάσ γωνίασ. γ) H ςυνάρτθςθ κατευκυντικότθτασ τθσ κεραίασ ςε αδιάςτατο αρικμό και db. δ) Σο κζρδοσ τθσ κεραίασ ςε αδιάςτατο αρικμό και db. ε) Ο βακμόσ αποδόςεωσ τθσ κεραίασ.

2 Άςκθςθ 2 ε μία αςφρματθ ηεφξθ θ κεραία εκπομπισ ζχει ενεργό επιφάνεια 3.6 m2, ενϊ θ κεραία λιψθσ 1.8 m2. Η απόςταςθ μεταξφ των δφο κεραιϊν είναι 10 km, θ ιςχφσ εκπομπισ είναι 40 dbm και θ ςυχνότθτα λειτουργίασ είναι 4 GHz. Να υπολογιςτεί θ ιςχφσ λιψθσ ςε Watt και dbm.

3 Άςκθςθ 3 ε μία αςφρματθ ηεφξθ το κζρδοσ τθσ κεραίασ εκπομπισ είναι 30 db, ενϊ το κζρδοσ τθσ κεραίασ λιψθσ είναι 20 db. Η απόςταςθ μεταξφ των δφο κεραιϊν είναι 10 km, θ ιςχφσ εκπομπισ είναι 40 dbm και θ ςυχνότθτα λειτουργίασ είναι 4 GHz. Να υπολογιςτεί θ ιςχφσ λιψθσ ςε Watt και dbm. Άςκθςθ 4 ε ζνα πολεμικό πλοίο είναι εγκατεςτθμζνο ζνα ςφςτθμα ραντάρ, το οποίο περιλαμβάνει δφο όμοιεσ κεραίεσ (μία για τθν εκπομπι και μία για τθ λιψθ) με ενεργό επιφάνεια 1.5 m2 θ κάκε μία. Η ιςχφσ εκπομπισ του ραντάρ είναι 200 kw, θ ελάχιςτθ δυνατι ιςχφσ λιψθσ θ οποία κα ζδινε ακόμθ ςιμα αντιλθπτό ςτο δζκτθ του ραντάρ είναι -50 dbm και θ ςυχνότθτα λειτουργίασ του είναι 10 GHz. α) Να υπολογιςτεί θ εμβζλεια του ραντάρ, όταν ο ςτόχοσ είναι αεροςκάφοσ τφπου Stealth, το οποίο παρουςιάηει προςεγγιςτικά τθν ακόλουκθ εγκάρςια διατομι και αντανακλά το 20% τθσ θλεκτρομαγνθτικισ ιςχφοσ που προςπίπτει ςε αυτό. β) Να υπολογιςτεί θ εμβζλεια του ραντάρ όταν ο ςτόχοσ είναι αεροςκάφοσ τφπου F-22, το οποίο παρουςιάηει προςεγγιςτικά τθν ακόλουκθ εγκάρςια διατομι και αντανακλά το 80% τθσ θλεκτρομαγνθτικισ ιςχφοσ που προςπίπτει ςε αυτό. γ) Ποιο από τα δφο αεροςκάφθ «κρφβεται» καλφτερα από το ραντάρ και για ποιο λόγο;

4

5 Άςκθςθ 5 Να υπολογιςκεί θ ζνταςθ του θλεκτρικοφ πεδίου του κφματοσ επιφανείασ ςε απόςταςθ 80 km από τον πομπό, όταν το εκπζμπον κατακόρυφο δίπολο βρίςκεται επί τθσ γιινθσ επιφάνειασ, θ ιςχφσ εκπομπισ είναι 40 kw, θ ςυχνότθτα λειτουργίασ είναι 1 ΜHz και το κζρδοσ τθσ κεραίασ εκπομπισ είναι GT=8 db. H διάδοςθ πραγματοποιείται υπεράνω εδάφουσ, το οποίο χαρακτθρίηεται από διθλεκτρικι ςτακερά εr=17 και ειδικι αγωγιμότθτα ς= S/m. (θμείωςθ: Η γθ να κεωρθκεί επίπεδθ).

6

7 Άςκθςθ 6 Να υπολογιςκεί θ ζνταςθ του θλεκτρικοφ πεδίου του κφματοσ επιφανείασ ςε απόςταςθ 200 km από τον πομπό, όταν το εκπζμπον κατακόρυφο δίπολο βρίςκεται επί τθσ γιινθσ επιφάνειασ, θ ιςχφσ εκπομπισ είναι 20 kw, θ ςυχνότθτα λειτουργίασ είναι 1ΜΗz και το κζρδοσ τθσ κεραίασ εκπομπισ είναι GT =12 db. H διάδοςθ πραγματοποιείται υπεράνω υγροφ εδάφουσ, το οποίο χαρακτθρίηεται από εr=12 και ς=10-2 S/m. (θμείωςθ: Η γθ να κεωρθκεί επίπεδθ).

8

9 Άςκθςθ 7 Αςυρματικι ηεφξθ πραγματοποιείται υπεράνω υγροφ εδάφουσ. Η ςυχνότθτα λειτουργίασ είναι 500 ΜΗz και θ κεραία εκπομπισ είναι κατακόρυφα πολωμζνθ. Η ιςχφσ εκπομπισ είναι WT=45 W, το κζρδοσ τθσ κεραίασ εκπομπισ είναι GT=20 db, τα φψθ των κεραιϊν εκπομπισ και λιψεωσ είναι h1=30 m και h2=20 m και θ μεταξφ τουσ απόςταςθ είναι d=20 km. Nα υπολογιςκεί θ ςυνάρτθςθ αποςβζςεωσ και θ ζνταςθ του θλεκτρικοφ πεδίου ςτθ λιψθ. (θμείωςθ: Η γθ να κεωρθκεί επίπεδθ).

10 Άςκθςθ 8 Οι κεραίεσ πομποφ και δζκτθ μίασ αςφρματθσ ηεφξθσ είναι τοποκετθμζνεσ ςε φψθ h1=h2=50 m αντίςτοιχα, πάνω από υγρό ζδαφοσ. Η μεταξφ τουσ απόςταςθ είναι d=45 km, θ εκπεμπόμενθ ιςχφσ είναι 25 W, θ ςυχνότθτα λειτουργίασ είναι f=1.5 GHz και το κζρδοσ τθσ κεραίασ εκπομπισ είναι GT=120. Να υπολογιςτεί το θλεκτρικό πεδίο ςτο ςθμείο λιψθσ. (θμείωςθ: Να λθφκεί υπόψθ ότι για αποςτάςεισ μεταξφ πομποφ και δζκτθ μεγαλφτερεσ από d(km)=80f -1/3, όπου f είναι θ ςυχνότθτα ςε MHz, θ γθ πρζπει να κεωρθκεί ςφαιρικι και όχι επίπεδθ).

11

12 Άςκθςθ 9 Οι κεραίεσ πομποφ και δζκτθ μίασ αςφρματθσ ηεφξθσ είναι τοποκετθμζνεσ ςε φψθ h1=20 m και h2=30 m αντίςτοιχα, πάνω από υγρό ζδαφοσ. Η μεταξφ τουσ απόςταςθ είναι d=22.5 km, θ εκπεμπόμενθ ιςχφσ είναι 25 W, θ ςυχνότθτα λειτουργίασ είναι f=1.5 GHz και το κζρδοσ τθσ κεραίασ εκπομπισ είναι GT=120. Να υπολογιςτεί το θλεκτρικό πεδίο ςτο ςθμείο λιψθσ. (θμείωςθ: Να λθφκεί υπόψθ ότι για αποςτάςεισ μεταξφ πομποφ και δζκτθ μεγαλφτερεσ από d(km)=80f -1/3, όπου f είναι θ ςυχνότθτα ςε MHz, θ γθ πρζπει να κεωρθκεί ςφαιρικι και όχι επίπεδθ).

13

14 Άςκθςθ 10 ε απόςταςθ 25 km από τθν κεραία εκπομπισ μιασ αςφρματθσ ηεφξθσ, υπάρχει αιχμθρό εμπόδιο. Ο υποκετικόσ οπτικόσ άξονασ τθσ ηεφξθσ διζρχεται κάτω από τθν κορυφι του εμποδίου ςε h0=-101 m, όταν οι μετεωρολογικζσ ςυνκικεσ είναι εκείνεσ τθσ πρότυπθσ ατμόςφαιρασ (Κ=4/3). Σο μικοσ τθσ ηεφξθσ είναι 70 km, θ ςυχνότθτα λειτουργίασ 0.5 GHz, τα κζρδθ των κεραιϊν εκπομπισ και λιψθσ είναι το κακζνα 19.8 db και θ λαμβανόμενθ ιςχφσ είναι 2 nw. Να υπολογιςτεί θ ιςχφσ εκπομπισ για ςυνκικεσ πρότυπθσ ατμόςφαιρασ.

15

16