Контрольная работа по дисциплине Антенны и распространение радиоволн Цифры 15 08

Задание на контрольную работу на тему «Распространение радиоволн»
(N - соответствует дню рождения, а M – месяцу рождения слушателя)
Исходные данные для решения задач
День рождения 1 - 6 7 - 12 13 - 18 19 - 24 25 - 30
Параметр N 0 5 2 4 3
Месяц рождения 1 2 3 - 4 5 6 7 - 8 9 10 11 12
Параметр M 9 4 5 6 7 8 3 0 1 2

День рождения 15, тогда параметр N = 2.
Месяц рождения 08, тогда параметр M = 8.

Задача 1.
Определить отношение плотности тока смещения к плотности тока проводимости для морской воды с параметрами ԑ1 = 80, μ1 = 1 , 1 = 8 См/м и сухой почвы с параметрами ԑ2 = 8, μ2 = 1, 2 = 210-3 См/м на частотах f1 = (М +
+ 1)۰104, f2 = (М + 1)۰106, f3 = (М + 1)۰108 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 (2,5 + N)۰105 э/см3. Определить для этого же слоя показатель преломления на частотах f1 = (5 + М) МГц и f2 = (20 + М) МГц, и определить фазовую скорость волны на этих частотах. Определить минимальную длину волны при падении на слой ионосферы электромагнитной волны под различными углами β = 10°, 30°,60°.


Задача 3.
Передающая и приемная антенны имеют высоты h1 = (10 + N) м,
h2 = (10 + М) м. Определить расстояние прямой видимости при отсутствии атмосферной рефракции и при наличии нормальной атмосферной рефракции. Тоже самое выполнить, если высота передающей антенны будет h1 = (100 +
+ N) м.


Задача 4.
Какую напряженность поля на расстоянии (200 + N) км создает антенна с действующей длиной 20 м при силе тока в пучности 25 А и частоте
(3,5 + М) МГц. Вычислить потери при распространении на трассе длиной 1000 км при длине волны = (20 + М) см и коэффициентах направленного действия антенн D1 = (100 + N) и D2 = (50 + N) для этих же данных определить потери на трассе, если множитель ослабления F = (37 + N) дБ.


Задача 5.
Привести описание особенностей распространения волн следующих диапазонов волн:
мириаметровых и километровых – N = 1 6 ,
гектометровых N = 7 12,
декаметровых – N = 13 18,
ультракоротких N = 19 24.


Задание на контрольную работу по теме «Антенно-фидерные устройства»
Контрольная работа предусматривает решение задач No 1 и No 2.
Задача No 1 решается всеми независимо от варианта слушателя.
Задачи No 2а, или No 2б решаются в зависимости от варианта.
Задача No 1
Линейная антенная решетка состоит из n (табл. 1) ненаправленных (изотропных) излучателей, которые расположены на расстоянии d1/λ друг от друга. Излучатели питаются синфазными токами одинаковой амплитуды.
1. Необходимо вычислить:
а) ширину диаграммы направленности по половинной мощности 2φ0,5 и по направлениям нулевого излучения 2φ0 (в плоскости расположения излучателей);
б) направления, в которых отсутствует излучение в пределах 1-го квадранта (φ0 ≤ 90);
в) направление максимумов боковых лепестков в пределах 1-го квадранта (φmax ≤ 90);
г) значения нормированной характеристики направленности главного лепестка под углами φ = 0, 2, 4, 6, 8, 10;
д) рассчитать относительную интенсивность боковых лепестков диаграммы направленности в пределах 1-го квадранта (φ ≤ 90);
е) величину несинфазности токов возбуждения ψ, необходимую для того, чтобы угол максимального излучения был равен φ1;
ж) коэффициент направленного действия.
2. Нарисовать антенную решетку и построить в прямоугольной системе координат ориентировочную диаграмму направленности.
Примечание: Отсчет углов φ производится относительно перпендикуляра к оси, вдоль которой расположены излучатели
Таблица вариантов задачи No 1
(М соответствует предпоследней цифре, а W – последней цифре варианта слушателя).

Таблица 1
М 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
d1/λ 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75
W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
n 15 12 14 10 9 7 6 8 11 7
Ψ1 5 7 10 15 20 25 30 35 12 18

Вариант 01: M = 0; d1/λ = 0,3; W = 1; n = 12; Ψ1 = 7.


Задача No 2а (варианты 00 – 29)

Пирамидальная рупорная антенна (рис. 2.1) 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 (табл. 2).
Рис. 2.1

Необходимо определить:
а) размеры поперечного сечения, питающего рупор волновода а и b;
б) размер раскрыва рупора в плоскости Н - ар;
в) размер раскрыва рупора в плоскости Е - bр;
г) ширину диаграммы направленности по направлениям нулевого
излучения.
Таблица вариантов задачи No 2а
(М соответствует предпоследней цифре, а W – последней цифре номера студенческого билета).
Таблица 2
М 0 1 2 3 4
Д 100 150 200 250 300
W 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
f [ГГц] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Вариант 01: M = 0; Д = 100; W = 1; f = 4 ГГц.

Приамидальный рупор имеет прямоугольный раскрыв (см. рис. 2.2). При расчетах в раскрыве пирамидального рупора в плоскости Е амплитуды поля принимают постоянным (см. рис. 2.3, а), а вплоскости Н – изменяющимися по закону E(x) = cos(x/ap) (см. рис. 2.3, б).