tI
l
l
Á
g=ý,ll
1
ťoai
1rl= Lry?l;
řš+k<@a i/
2.
a) Jaké roz!,ožení proudu uvažujeme na elementárním elektrickém dipólu?
b) Jedna z komponent po|e tohoto dipólu
Eair, É):
-z-
#sin
É
[:
# + *l
-
ose z) má tvar:
É-Jt:r
yyznačte, které části vŤahu jsou svázány s blízkým a které se vzdáleným polem! c) která funkce z uvedeného vztahu reprezentuje l1lzaíovací charakteristiku? d) Jaké konkrétnísložky E a H nalezneme ve vzdáIené zóně? e) Jaký je charakter pole pro rt]. # 1 ? Dochází v této vzdálenosti k vyzaíování? JqkýsJpůisohem (ěím) je - abe-pečeno, že se jedná e antéfiu s pošTtPno:[i-VŤTo.tl}*
b)
a)
W i
íl , n'
\í-vC1'lh*11o,,
r\y--:./=\,-.'
6uu
c)
L'i/ tlí - Wžld lr,/,! ul-_/
/
ťlrr^lt *l,*{
3.
(e umístěn v
r'-/ ,
I
1Qv'"
,J
-/
l,.-t
ffi ž;,4
:;-T bť,tl l,^t )
L
el, L|l -=- lr{\ /
d)
A
pcLtZ!
Y
(Lol,-.r'
l<
,o
i'ťo Pr,k'. hi;7L/ 26'r,
V
v/,
",7z,tňcá l*L,'.
n*ďr,
-vr) 5 varl'' ir,ť?)al /
/-
-.^
.7tr{,< 4
'Ťnurrrrrúlr"
Nakreslete úplný směrový diagram celovlnného zášičev obou hlavních řezech! bj Nakreslet" .Óálné napájení celovlnného zářtče do maxima proudového obloženía nakreslete toky proudŮ (Časový
a)
snímek) po této struktuře včetně napájení!
jeho ÚPlnou c; Nakieslete a okótujte čtvrtvlnný monopól nad vodivou rovinou včetně struktury napájení a zakreslete směrovou charakteristiku! (v E i H rovině a tyto roviny vyznačte) d) Nakresletežkrácení čtvrrvlnného monopólu (bude induktivní nebo kapacitní a kde na prvku nemŮŽebjt?)l čtvrtvlnného monopólu. (bude induktivní nebo kapacitní a kde na prvku nemŮŽe být?)! e) Nakreslete $rodloužení
,á------_>>
=- /17tr,
#-,-Ť:--
(
l/
*
l \ r-}t-
V/l
l-
l
|_-*,^,1,r,/ ^ Tl :-::jlffijr"J
b.
ýn
io/r.u:."
i
izír t ;{{
h* [a
rlc
T
-_---_1ll-
i,rrí*&*:,,'," ni
'
tť}U1;le1
----ťr-l
e)
i
r,' ů7'a l,,v'Í
huporrn'{ ^"l
u
*
napo)"ača
r 4.
a) Na jaké veličině závisí průvodič(dé|ka průvodiče)samokomplementární spirálové anténnístruktury? b) Jakou bude mít tato struktura vstupní impedanci a napište vňah ze kterého tuto hodnotu spočítáte? c) Co bude omezovat na samokomplementární struktuře kmitočtoqý rozsah zdola_ tedy minimální kmitočet? d) Co bude omezovat na samokomplementární struktuře kmitočtový rozsah shora- tedy maximální kmitočet? e) Je šroubovicová anténa samokomplementární?
a) ^
*
J
l, i
,t
b)
c)
Oc-
ZJ =§.=3
7
5.
\,+ s"l,,>{,
ffiZ=frí, Zu{
''
{'}
,r-e
-r"7*".:!T:l
+
(,,f,,";1
e)
\
. ,/
-,*,or,L!/u,' raZytli|t,
b^Áa
*f:tt;-rrtztll
I -2 = t!
4*-, \7 v
,up,j"'L
Jakýje profil v řezu (ojakou kuželosečkuse v řezujedná) dielektrické anténníčočky? je ideální řezoý profil rotačně symetrické parabolické reflektorové antény? Jaký f--T.) § c) Jaký je tvar (profil) rotačně symetrické zpomalující čočky? d) Má čočkatypu metal plate frekvenčníomezení zdola a pokud ano, tak proč? (čím?) e) Jaký je tvar (profil) urychlujícíanténníčočky a)
b)
a)
JL ll/,F7czz
c)
d)
h,yp ,n
ďÁ*ír-t*
{n
{*
e)
hll
,
vzďo'&ro$i' m,z,',',ďnďIlfii
{
&|,"flat,
rl#? cz=+) 6.
"."?
J
a) Co je to efektivní výška antény? Nakreslete! b) Jakou efektivní ýšku má půlvlnný dipól? c) Nakreslete úplný směrový diagram (v obou rovinách) dipólové XlZ antény! d) Nakres|ete úplný směrový diagram (v obou rovinách) liniové antény o délce },! e) Nakres|ete úplný směrový diagram (v obou rovinách) liniové antény o délce 1,25X|. @
a)
b.l
iŤ]i
huť.
ll
Il
li ,) .-
L,í
Irl
^-
E
hprc
"Y)trrr?
l-,-.]
7. K obrázku doplňte správně připravené části rovnic pro: a) obecné napájení (amp|ituda aafáze fáze napájecího proudu), b) pro napájóni obou zářičůs proudenro stejné amplitudě I a s fázemi 0 (stejnýrr$, c) pro případ, kdy jsou proudy obou zářičůstejné v amplitudě a praqý je ve fázi zpožděn o ó0 stupňů!
proudu),
n
i
'
a)
Es=Er,*E"r=j.60
."{; sin
cos
9
ý
Ir ,,"tď'*IrLful
\
*Enr_j.60
E"
L.o,
(2
"or(
(t
* E,o, _
Es
j.60
)
9
sin
cosl
S')
_\
cos,9
(2 sin
|r,r., "r"r.7
l
)
9
Wr"
;
t[L,re''
,-'J
] í :+-*
d)
Yztah podle c) matematicky upralte (doplňte) do jednoduché formy!
jadřuje první zlomek s goniometrickými funkcemi ve výše uvedených vztazích?
\}rzcLr*d,uorr'
e
[."ruL{nr, #rť* ť e {.
ru
ro./rv
8. Yyznačte do jednoho společnéhoobrázku úrovní: (rušení je osa y v závislosti na frekvenci na ose x ) r- ) odolnosti a úroveň tryzaťování ( b) nakreslete - zvolte si v obrázku kompatibilní úroveň (pro správný případ funkce zařizení) c) vyznačte do obrázku mez odolnosti d) vyznaěte do obrázku mezvyzaíováni e) vyznačte rezelryu na EMI a EMS
e"l*fr*.P,-,/
c) a)
fu2
|ň*
r!?_
u/:Eec vLue lrt
-72ař"us$'r-
?)--a-,*p,,d,!, rf1l
'
rá"
-,o1-n.u
u^
I 9. Nakreslete a popište:
d
a) šroubovicovou anténu (označte a popište důležitéparametry)! Jaký obvod má šroubovicová anténa pro podélný směr vyzařování? c) Jaký obvod má šroubovicová anténa pro příčnýsměr vyzařování? d) Nakreslete a popište flíčkovou(patch) anténu (popište důležitéparametry
r--b)
vyzaíování)| e) Nakreslete
a popište štěrbinovou anténu (popište důležitéparametry
-
-
rozměry pro základní mód
rozměry pro základní módlryzařování)!
c)
O,-^
C >z4 /,b4#r,{;,*
haslaji,i'
h-A2
h *)* + ď(
.^,
f,"
z
á-"
,^o
/r'
l0. a), b Nakreslete průběh stínicíúčinnostiSE dosaženédobrým e|ektromagnetickým stíněním a jeho složky (elektricky vodivým materiálem + materiálem s dostatečnou tloušťkou a ztrátami) v závislosti na frekvenci al,ryznačte jeji jednotlivé složky! c) Nakreslete alespoň jedno špatnézapojení, které způsobíinterference galvanickou vazbou! d) Nakreslete, jakým způsobem chybu podle c) odstraníte! e) Jaký parametr a jakou tloušt'ku musí mít dobré elektrické stínění? b)
a)
c),,
d)
/
+l"w *i"" _L + ť
_
t+ Jméno a příjmení (čitelně):
4
{
1) (Max.lsb)
Pro měření směrové charakteristiky antény metodou měření ve vzdáleném poli máme k dispozicr generátor o maximálním výstupním výkonu Pr: 15 dBm a detektorový přijímačschopný detekovat přrjatý výkon v rozmezí od -50 dBm do 0 dBm. K dispozici máme vysílacítrych!ýřovou anténu o zisku G,: l0 dBi. Kabel spojujícígenerátor s vysílacíanténou mána měřicím kmitočtu f : l5 GHz útlum Lr : 4 dB, Detektorový přijímačje umístěn přímo na konektoru měřené antény, polarizační ztráfy jsou zanedbatelné. Z píedchozího měřeníjsme určili, že měřená parabolická anténa ve směru maxima má zisk Go:30 dBi, Ve v}počtech vždy uvedte výraz, dosazení hodnot a výsledek!
a)
b)
c)
d) e)
Jaká bude minimální vzdálenost R6ln, v€ které budeme měřit parabolickou anténu, je-li její pruměr D : 0.25 m? Minimálni vzdálenost měření směrové charakteristiky je dána maximální fázovou chybou XlI6 na apertuře této měřené antény (předpokládáme bodovou vysílacíanténu). Jaký bude maximální přijatý výkon na měřené anténě Pp*u, [dBm]? Jaká bude maximální dynamika měření DR [dB] směrové charakteristiky uvedené parabolické antény v této vzdálenosti? Budeme schopni správně určit předozadní poměr měřené parabolické antény, který má podle údajůvýrobce hodnotu 40 dB? Uveďte důvod, proč jsme či nejsme schopni určit správně tuto hodnotu! Jakou minimální hodnotu výstupního výkonu generátoru Pg.in [dBm] (na zadaném kmitoětu) musíme nastavit, abychom určili předozadní poměr 40 dB alespoň s minimální rezervou 6 dB?
37eý 1_ L- -a:-:T: ;-_ 75 íQ,
^ž ť s,} "/
AEK-VAR-12-6-2oL4-P
CroŽ
"^
o * ?P*
\n41,1
-
\
4
€,2r"
--1
k-?J
í)nífi
řr._*r =
řr řuu tbrr'L2
* í-5l-
F3L:
2c
^-l ř5L= zv
ť",p
l*
+YW 0,g,)
77eť{3
DRll
,fu)
- Eln,r= -2o,t8
NE : M,*,,|a
:=:-
n)
Pa*.,-
L
t/ r}pe>tL
-{-ra)= 2?, ?2ď8
i /rs&
{x
-_
{utcr á74u *, !,4
il fra J F.e ??,
ORr= {ťt Ť€. k§r,(8 Pť*r., = *rn,,,, tú€;_=
- 5a t b$ -
P*;
rLt-rF$l
Pn.*"
-
(,*
- br
* {r"l8,-,
0^,,=
- + -ťg-3o tb
+ř7g:
3 7,
&/§,-
/tl
2) (Max.l4b) Při měření zisků antén metodou 3 rizných antén byly naměřeny následující hodnoty výkonů:
přiiatv výkon ldBml Výkon na generátoru ldBml |-2 30 -10 1-3 30 -15 2-3 30 -10 Kmitočet při měření byl F2 GHz, vzdálenost antén při měření byla R : 30 m. IJvažujte, že anténa č.3 je kruhově polarizovaná a antény 1 a 2 jsou lineámě polarizované. Ztráty nepřizpůsobením jsou zanedbatelné. Pítjatý výkon je měřen přijímačem, který je připojen na přijímací anténu pomocí koaxiálního kabelu délky 2 m, jehož útlum je 100 dB/100 m. Ve výpočtech vždy uveďte výtaz, dosazení hodnot a výsledek! Kombinace antén TX-RX
a) Jaké jsou zisky jednotliqých antén? b) Vjaké vzdálenosti ležíhranicevzdálenézóny
c)
F,t= 20
cm?
antény,je-li největší rozměr antény20
Jaká je hustota vyzářeného výkonu ve směru maxima vyzařování antény ě.l v místě přijímacíantény (před aperturou)?
{vil.
**,7ffi:
ě -_ *-_* 3 ré ')- -:4"
ésďB
ť
,,r,)
(/)
q ll}
'rr= 'n
+
6, t6, - FsL -L&
Pry= Pv Ť G"*G3^_
ftL*L4
L2=
?44, Pr, *
6l= -
Fry= F&_
Pv +26z
-
F;L*Lé
-Ppš - P,,. ŤFS!_tl6
{g -7r+ťg*3§+68Ť2
-:"7|5ďB
?*P&t
Pr,
*
P,
*
rrL-LL /
FhLtLb
2_
6z'
- 70
(b: = ,l\ kJ
?o, r *, - Pb= P" ť262-
Ť"r * 70 -3p*68t2 : 7r rď§
+Ei rf4
b" -Jr- _ : 7Ť -í()f7ů-Jcr6s+2 -72/rď8 L rLrr/
Gl"= Go*
ť"*3 -t,
Gr=
Z #:2ď8
6, _= lr:j{or* ft, - Pu 'r-
Prrrftr-
aryq=*,
213-í: PrrrPrr-.fn= P, Ť26r, , ffL-h*
Frl= Pn, + 62*6rn*F5L-Lk
&r=
z,rp?
"ž,{Ť3=
R^,,^=
4D=
^ (-Prr^ ') +TT R* Jť
r'n#
q*Zř;-',
7§, §ď8
, Z''rř 7 0t §3nn 0,,?{ : Pu,bu
4v RL q
,Ťo ""
+V , 3az
5= 4
rV
ď
:-lJ,
-, _("7Z,7s 4w
-ro'-3 Ýť *-2
"3g2
a
q /ť8 3)
(Max.21b)
Uvažujte anténnířadu dvou nekonečně tenkých
vzdálenostjed=0.57.
a)
oo) půlvlnných dipólů dle obrázku, jejich
É
Sestalte příslušnou maticovou rovnici a odvod'te vztah pro impedanci Zl,, Zz na svorkách kazdézdvojice dipólů(nápověda: vzhledem k symetriiúlohyplatí r, =T= rr)
T=
b)
Užitímpřiloženého grafu numericky vyčísletevstupní impedanci na svorkách každédvojice. Řada bude připojena v místě ,,P" k vedení o charakteristické impedanci Zo = 600Qjdoucí k vysílaČi.Navrhněte čtvrtvlnné transformační úseky na frekvenci 300MHz (jejich délku l a přísluŠnoucharakteristickou impedanci) tak, aby byla soustava ke vstupnímu vedení přizpŮsobena. Případnou menšíreaktanční složku vstupní impedance dipólů ignorujte, Všechna vedení jsou vzduchová. NaČrtněte řezvyzaíovacím diagramem této soustar,y v H-rovině s vyznačenímorientace antén.
c)
d)
s* ?ó 60 JLr
4*
}s §s |§ f g
Ev
Ě
-}s -rn *3,ř
0,6} CI.Bň l,§I §i§tsn§+
d h*{llt*a p)l /
r"el
l-
',l Iz
l \
7 .7 _? 7 é-
.\
*J Zr,
=
Rzz
Rzz=^ť2ň
{;,
8lL
U
,",
= V3
"uj
q-2í t;
Z, =tr,*Zp z :
2 é-71
X;).(;)
Q:,i)F.)
! 3 LrZ11 t f 22u
7: ffiéírzrrl-Týzz
U, ='I7Z 7, "T rZ zr=
lL
73*72,€
z
"?2
*,1(42,f -zt) ,
3
.z1-
*2 /.1 - z-7 ,
V
krr, -Z?*(L Z
\-"
Te troíx5ř*iitřť
*j
t.+I
fi|rlt{llfiř§
_{c,í í,L4*
(?) T"r'gr=6
I, ? r, E r)'=Ul
zb
Q z=+
|=
+. .\
* .-1
3og-ro6
,L={-:o,rr?. l
-o ?J. tlŤa z= 2-
- 3-p8
=
ť
V
3b
:3oo ó.
Zeb,: ,t)
4u
-......-1-J
