Ănten và truyền sóng GVHD: Nguy ễn Ngô Lâm
Phần 3: Bài giải và đáp án - 44 -
Phần 3:
BÀI GIẢI VÀ ĐÁP ÁN
PHẦN 1
1.1 Monopole là một anten đơn cực.
Monopole dài L = λ / 4
Tần số : f = 300MHz
Dòng vào anten: IA = 1 (A)
Hiệu suất: e = 75%.
a) Trở kháng vào của monopole:
Ta có:
dipole
A
monopole
AZ
I
V
I
V
Z
2
12
2
1===
Do vậy:
()
Ω+== 25.215.36
2
12/4/ jZZ dipole
A
monopole
A
λλ
b) Công suất bức xạ:
Ta có:
()
Ω+==⇒== 94,15375,23. jReR
R
R
P
P
eAR
A
R
A
R
( )
WRIP RAR 15,143,281
2
1
2
12=××==
c) Độ lợi của anten:
Ta có:
- độ lợi của anten tính theo công thức:
( )
(
)
( )
φθ
φ
θ
π
φθ ,
,4
,De
P
U
G
A
==
Ănten và truyền sóng GVHD: Nguy ễn Ngô Lâm
Phần 3: Bài giải và đáp án - 45 -
- cường độ bức xạ là
( )
(
)
( ) ( )
[
]
2
2
2,,
2
1
,φθφθ
η
φθ φθ FFrWrU +==
- hệ số định hướng:
( )
(
)
a
U
U
D
θ
φθ ,
,=
1.2 Tần số : f = 30 MHz
Dòng vào : IA = 0,5(A)
Chiều dài anten : L = 0,01λ
Đây là anten diople tải kháng và hai cuộn cảm đặt chính giữa mỗi nhánh anten nên ta có:
• 0 < α < π
• β = 1
• Z = L/2
a) Điện trở bức xạ:
- Anten có chiều dài L = 0,01λ diople ngắn : K = (α + β)/2 = ½
Ta có:
( )
Ω=
=
=02,0
01,0
80
2
1
80
2
2
22
22
λ
λ
π
λ
πL
KRR
b) Hệ số định hướng:
Ta có:
( ) ( )
θ
π
η
φθ 2
2
0
2
2
2sin
32
,LI
k
KD =
Với:
K = ½
k = 2π /λ = 2πf /c = 2π 30.106 / 3.108 = 0,628
η = 120π
I0 = 0,5
Ănten và truyền sóng GVHD: Nguy ễn Ngô Lâm
Phần 3: Bài giải và đáp án - 46 -
⇒
(
)
φθ,D=
1.3 Tần số anten phát :f=300 Mhz
Hiệu suất :e=0.75
Phối hợp trở kháng
Công suất phân phối đến tải anten thu:
a) sóng tới :
xét trong tọa độ decade:-x
xét trong hệ tọa độ cầu:
=
2, =
vector phân cực liên đới đến sóng tới:
theo:
=
= B
Bước sóng =
= .
. = 1
(
)
Hệ số ghép công suất:
Theo :q=
| |
Do phối hợp trở kháng: =
= -
Łq=1
diện tích hiệu dụng:
theo :A( , , d )= d
ŁA( , , d ) =0.75×3/ (8 )=0.09
Mật độ công suất trung bình trong mặt phẳng sóng tới:
Theo: =
Ănten và truyền sóng GVHD: Nguy ễn Ngô Lâm
Phần 3: Bài giải và đáp án - 47 -
Ł =1/ 240
Từ đó suy ra công suất thu của anten
Dựa vào công thức:
= ( , , B )
Ł
=1.2.10 ( )
Ănten và truyền sóng GVHD: Nguy ễn Ngô Lâm
Phần 3: Bài giải và đáp án - 48 -
PHẦN 2
2.1 ZS = RS = 40 (Ω)
ZA = RA + jXA = 50 + j10 (Ω)
VS = 10 (V)
a) Công suất hấp thụ bởi anten:
Ta có:
()
Aj
jZZ
V
I
SA
S
A82
1
82
9
105040
10 −=
++
=
+
=
( )
WRIP AAA 305.0
82
25
2
12==××=
b) Hệ số phản xạ:
41
4
41
5
1090
1010 j
j
j
ZZ
ZZ
SA
SA +=
+
+
=
+
−
=Γ
156.0=Γ⇒
c) Công suất nguồn:
( ) ( )
W
P
q
P
PAA
S16
5
156.01
305.0
122 =
−
=
Γ−
==
d) Cho e = 75%,điện trở bức xạ và công suất bức xạ:
Ta có:
- Công suất bức xạ
( )
WPeP
P
P
eAR
A
R
328
75
305.075.0 =×=×=⇒=
- Điện trở bức xạ
RR = eRA = 0.75 x 50 = 37.5 (Ω)
e) Công suất tổn hao trên anten: