Đề thi môn Anten và truyền thông HK4

TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC<br /> <br /> ĐỀ THI HỌC KỲ 4 MÔN: ANTEN VÀ TRUYỀN SÓNG LỚP: CĐ ĐTTT 12 A, B THỜI GIAN LÀM BÀI: 90 phút NGÀY THI: 19/05/2014 (Sinh viên chỉ được sử dụng 1 tờ A4 tóm tắt công thức viết tay)<br /> <br /> PHẦN BẮT BUỘC (4 ĐIỂM)<br /> Caâu 1:<br /> <br /> ĐỀ 2<br /> <br /> e  jkr [sin i  i ] . Hãy xác định: Cho anten có hàm mật độ bức xạ : E(r )  r a. Cöôøng ñoä böùc xaï cuûa anten, tìm hướng phát cực đại và cường độ bức xạ cực đại. b. Công suất bức xạ. c. Góc khối của anten. d. Độ lợi anten hướng    / 4 nếu hiệu suất anten là 75%. e. Điện trở bức xạ và điện trở anten nếu giá trị biên độ dòng vào là 0.1A. f. Vẽ đồ thị bức xạ trong các mặt phẳng x-y, x-z, y-z.<br /> <br /> PHẦN TỰ CHỌN (6 ĐIỂM) ( Sinh viên chọn 3 trong 4 câu)<br /> Caâu 2: (2 ñieåm) Cho một sợi quang chỉ số khúc xạ bước với chỉ số khúc xạ lớp bọc là 1.5 và sai lệch khúc xạ tương đối của lõi và vỏ là 1.5%. Sợi quang làm việc tại bước sóng 1.5μm. a. Cho biết đường kính nhỏ nhất của sợi quang để truyền 3 mode là bao nhiêu? b. Cho biết nửa gốc thu chấp nhận được của sợi quang. c. Giả sử độ rộng bit truyền là 0.1μs, tán sắc liên mode là 2ns/Km, tán sắc vật liệu 1ns/Km, tán sắc ống dẫn sóng 600ps/Km. Cho biết tốc độ truyền bit tối đa ứng với sợi quang dài 20km.<br /> <br /> 1<br /> <br /> Caâu 3: (2 ñieåm) Moät ñoaïn daây truyeàn soùng khoâng toån hao 75 , chieàu daøi 6.125 . Biết trở kháng töông ñöông nhìn vaøo đầu ñoaïn daây là 75  j50 . Haõy xaùc ñònh: a) Heä soá phaûn xạ và trôû khaùng cuối đường dây. b) Heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái. c) Heä soá phaûn xạ và trôû khaùng tại điểm A cách đầu cuối đường dây một đoạn l A  1.75 .<br /> <br /> Caâu 4: (2 ñieåm) Cho ống dẫn sóng có kích thước trong là 4.736 cm x 2.2026 cm. a. Tính tần số cắt của 5 mode đầu trong ống dẫn sóng. b. Xác định tần số cao nhất truyền được 3 mode. c. Các mode tồn tại nếu tần số sóng là 10GHz.<br /> <br /> Caâu 5: (2 ñieåm) Cho một tuyến liên lạc vô tuyến giữa 2 tòa nhà cách nhau 10 km. Anten phát và thu đều là anten Yagi có độ lợi 20. Anten phát và anten thu được đặt cách mặt đất lần lượt là 50 m, 30 m. Công suất của anten phát là PT  30dBm , tần số tín hiệu là 5.2 GHz.Tính: a. Cường độ điện trường tại anten thu. b. Công suất mà anten thu nhận được, giả sử phối hợp phân cực và trở kháng tốt. c. Tính độ cao anten thu để thu được công suất cực đại.<br /> <br /> ***Hết*** Khoa/Bộ môn Ngày 11 tháng 5 năm 2014 GV ra đề<br /> <br /> Nguyễn Thiện Thông<br /> <br /> 2<br /> <br /> ÑAÙP AÙN ÑEÀ THI LYÙ THUYEÁT<br /> BAÄC ÑAØO TAÏO: CÑ<br /> MOÂN HOÏC: ANTEN VAØ TRUYEÀN SOÙNG Lôùp: CÑÑTTT 12A,B Thôøi gian thi: 90 phuùt Caâu 1: (4 ñieåm) a) Anten coù cường độä böùc xaï U ( , ) <br /> <br /> Ñeà 2<br /> <br /> 1 (1  sin2  ) 2 Hướng phát cực đại: sinθ = ±1  θ = 90o hoặc θ = 270o 1 Cường độ bức xạ cực đại: U max <br /> <br /> (0.25 ñieåm) (0.5 ñieåm) (0.25 ñieåm) (1.0 ñieåm)<br /> <br /> <br /> <br /> b) Coâng suaát böùc xaï cuûa anten<br /> <br /> 1 PR  U ( , ) sindd  72<br /> c) Goùc khoái cuûa anten<br /> <br /> (W )<br /> (0.25 ñieåm)<br /> <br /> P 5  R  U max 3<br /> <br /> d) Ñoä lôïi cuûa anten:<br /> <br /> (0.5 ñieåm) 4U ( , ) 1 27 G( , )  e.D( , )  e.  G(   / 4)  e.4 .72. (1  sin 2  )   1.35 PR 2 20 (0.5 ñieåm)<br /> <br /> e) Ñieän trôû cuûa anten<br /> <br /> 2PR 25   2.78, () 2 9 IA R 100 RA  R   3.7 () e 27 f) Veõ ñoà thò böùc xaï cuûa anten trong caùc maët phaúng x-y, x-z, y-z Caâu 2: (2 ñieåm) n a) Chæ soá khuùc xaï lớp lõi: n1  2  1.523 1  Khaåu ñoä soá cuûa caùp quang 2 n12  n2 NA   0.263 n0 Ñöôøng kính dmin cuûa sôïi quang truyeàn 3 mode V=2.405 V .0 d  4.37m  .NA b) Nửa góc thu chấp nhận:  0 max  arcsin NA  15,20 RR <br /> c) Ñoä roäng xung nhaän ñöôïc: Toác ñoä truyeàn bit toái ña:<br /> <br /> (0.75 ñieåm) (0.25 ñieåm) (0.25 ñieåm)<br /> <br /> (0.25 ñieåm)<br /> <br /> (0.25 ñieåm) (0.75 ñieåm) (0.25 ñieåm)<br /> <br /> t r  t w  t (tot)  100(ns)  2  1  0.6 2 .20(ns)  136.66(ns)<br /> <br /> 3<br /> <br /> B<br /> Caâu 3:<br /> <br /> 1  1.46( Mb / s) 5t r<br /> (1.0 ñieåm)<br /> <br /> (2 ñieåm) a) Heä soá phaûn xaï va trôû khaùng cuối ñoaïn daây Z  Z0 i  i  0.1  0.3 j  0.3271.560 Zi  Z0<br /> <br /> L  i e j 2 l  (0.1  0.3 j ).( j )  0.3  0.1 j  0.32162.560 1  L Z L  Z0  39.7  8.8 j () 1  L<br /> b) Heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái 1  L SWSR   1.94 1  L (0.25 ñieåm)<br /> <br /> c) Trôû khaùng tại điểm A cách đầu cuối đường dây một đoạn lA = 1.75 . (0.75 ñieåm) A  L e j 2lA  L  0.3  0.1 j, 1  A Z A  Z0  135  30 j () 1  A Caâu 4: (2 ñieåm) Các mode đầu tiên trong ODS:<br /> <br /> (1.5 ñieåm)<br /> <br /> f Cmn <br /> <br /> c 2 r<br /> <br /> TE10 : f TE10  3.16Ghz TE : f  20 TE20  6.3Ghz 2 2 TE : f  6.8Ghz  m n      01 TE01    a  b TE11 , TM 11 : f TE11  7.5Ghz TE21 , TM 21 : f TE21  9.3Ghz  TE30 : f TE30  9.5Ghz <br /> <br /> a) Taàn soá cao nhaát truyeàn 3 mode TE10, TE20, TE01: f max  fTE11  7.5GHz (0.25 ñieåm) b) Các mode tồn tại trong ODS khi f = 10 Ghz: TE10, TE20, TE01, TE11, TM11, TE21, TM21, TE30 (0.25 điểm) Caâu 5: (2 ñieåm) a) Cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi anten thu: (0.75 ñieåm) E0  30.PT .GT  24.495(V / m)<br /> <br /> c  0.058m f 4hT hR E R  E0  0.318(V / m) r 2 b) Coâng suaát anten thu nhaän ñöôïc: (0.75 ñieåm) LdB  32.5  20logd  20log f  126.8dB PR [dB]  P [dB]  GT [dB]  GR [dB]  LdB  70.78dBm T<br /> <br /> <br /> <br /> c) Ñoä cao anten thu ñeå ñöôïc coâng suaát cöïc ñaïi: .r c.r hR    2.9m 4hT 4hT f<br /> <br /> (0.5 ñieåm)<br /> <br /> 4<br /> <br /> TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC<br /> <br /> ĐỀ THI HỌC KỲ 4 MÔN: ANTEN VÀ TRUYỀN SÓNG LỚP: CĐ ĐTTT 12 A, B THỜI GIAN LÀM BÀI: 90 phút NGÀY THI: 19/05/2014 (Sinh viên chỉ được sử dụng 1 tờ A4 tóm tắt công thức viết tay)<br /> <br /> PHẦN BẮT BUỘC (4 ĐIỂM)<br /> Caâu 1:<br /> <br /> ĐỀ 1<br /> <br /> e  jkr [i  cos i ] . Hãy xác định: Cho anten có hàm mật độ bức xạ : E (r )  r g. Cöôøng ñoä böùc xaï cuûa anten, tìm hướng phát cực đại và cường độ bức xạ cực đại. h. Công suất bức xạ. i. Góc khối của anten. j. Độ lợi anten hướng    / 4 nếu hiệu suất anten là 75%. k. Điện trở bức xạ và điện trở anten nếu giá trị hiệu dụng dòng vào là 0.1A. l. Vẽ đồ thị bức xạ trong các mặt phẳng x-y, x-z, y-z.<br /> <br /> PHẦN TỰ CHỌN (6 ĐIỂM) ( Sinh viên chọn 3 trong 4 câu)<br /> <br /> Caâu 2: (2 ñieåm) Cho một tuyến liên lạc vô tuyến giữa 2 tòa nhà cách nhau 10 km. Anten phát và thu đều là anten Yagi có độ lợi 20 dB . Anten phát và anten thu được đặt cách mặt đất lần lượt là 50 m, 30 m. Công suất của anten phát là PT  30dBm , tần số tín hiệu là 5.2 GHz.Tính: d. Cường độ điện trường tại anten thu. e. Công suất mà anten thu nhận được, giả sử phối hợp phân cực và trở kháng tốt. f. Tính độ cao anten thu để thu được công suất cực đại.<br /> <br /> Caâu 3: (2 ñieåm) Cho ống dẫn sóng có kích thước trong là 4.736 cm x 2.2026 cm. d. Tính tần số cắt của 5 mode đầu trong ống dẫn sóng. e. Xác định tần số thấp nhất truyền được 2 mode. f. Các mode tồn tại nếu tần số sóng là 10GHz.<br /> <br /> 5<br /> <br />