Tải bản đầy đủ (.pdf) (8 trang)

Baitap tdt chuong6 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (179.46 KB, 8 trang )

Chương 6:

Bức xạ điện từ

6.1 Phân bố dòng trên anten thẳng ngắn (ℓ ≤ 0,1) (short dipole),
tâm tại gốc tọa độ có dạng :


Im (1  2 )a z (0  z  2 )
I(z)  
z
I
(1

2
)a
(
z

0)

m
z

2
z

Với Im = biên độ dòng trên anten. Chứng tỏ rằng thế vectơ tạo ra
bởi nó có quan hệ : A(anten thẳng ngắn) = ½ A(nguyên tố anten
thẳng) ?


Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 6:

Bức xạ điện từ

6.2 Trên cơ sở bài tập 6.1, với anten thẳng ngắn, hãy xác định:
(a) Trường điện từ ở miền xa ? (b) Mật độ công suất bức xạ ở
miền xa ? (c) Công suất bức xạ ? (d) Điện trở bức xạ ?

(Ans:

Pr  

jlI0 sin   jβr
jlI0 sin   jβr
Eθ  
e
H 
e
4λr
4λr
l 2 I02 sin 2 
32  r

2 2

Pbx  10 I


2 2
0


l


2

R bx  20

Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM

2


l


2


Chương 6:

Bức xạ điện từ

6.3 Tìm biên độ dịng Im trên nguyên tố anten thẳng, dài 0,5m,
bức xạ ở tần số 10MHz, để tạo ra trường điện có biên độ 1
mV/m, ở khoảng cách 1 km, hướng bức xạ max, mơi trường bức
xạ là khơng khí ? Tìm cơng suất bức xạ khi đó ?

(Ans: 318 mA , 11 mW )

6.4 Tìm biên độ dịng Im trên ngun tố anten thẳng, dài ℓ = /25,
để tạo ra trường từ có biên độ 5 A/m, ở khoảng cách 2 km
(miền xa), hướng bức xạ max, môi trường bức xạ là không khí ?
Tìm cơng suất bức xạ khi đó ?
(Ans: 500 mA , 158 mW )
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 6:

Bức xạ điện từ

6.5 Anten, đặt trong khơng khí, bức xạ trường điện ở miền xa:

5
E  sin(2θ).e jβr a θ (V/m)
r
Xác định công suất bức xạ ?

(Ans: 222 mW )

6.6 Anten thẳng đặt trong mơi trường khơng khí, chiều dài ℓ =
100mm, bán kính a = 1mm, làm bằng đồng (r = 1,  = 5,7.107
S/m), bức xạ tại 100MHz và công suất bức xạ là 0,5 W. Xác định
: (a) Biên dộ dòng Im trên anten ? (b) Công suất tiêu tán dưới
dạng nhiệt trên anten ? (c) Mật độ công suất bức xạ tại khoảng
cách 20m, hướng bức xạ max ? (d) Hiệu suất bức xạ của anten ?
(Ans: a) 1.07 A b) 0.024 W c) 149 W/m2 d) 95.42% )

Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 6:

Bức xạ điện từ

6.7 Giả sử anten không tổn hao, là tải của đường dây không tổn
hao, trở kháng đặc tính 75Ω. Xác định hệ số phản xạ tại tải, hệ số
sóng đứng trên đường dây và phần trăm cơng suất sóng tới được
bức xạ bởi anten nếu trở kháng của anten:
a) Zanten = 73 + j42,5 Ω .
b) Zanten = 72 Ω .

(Ans: a) 0.27676,7o , 1.764, 92.37%

b) 0.0204-180o , 1.042, 99.96% )

Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 6:

Bức xạ điện từ

6.8 Anten, đặt trong khơng khí, có vectơ Poynting trung bình ở
2
2
miền xa:
sin θ.cos 


<P>  9I

2
m

2

r

2

a r (W/m )

Với Im : biên độ dòng trên anten. Xác định :
a) Hướng bức xạ max ?
b) Cường độ bức xạ ?
c) Điện trở bức xạ ?
d) Độ định hướng ?
e) Góc đặc bức xạ ?
f) Độ rộng nửa công suất trên mặt  = 0o ?
(Ans: a)  = /2,  = 0,  b) 9I02sin2cos2 c) 75,4Ω d) 4.77dB e) 4/3 sr f) 90o )
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 6:

Bức xạ điện từ

6.9 Anten thẳng đặt trong môi trường khơng khí, chiều dài ℓ =

2m, bán kính a = 1mm, làm bằng đồng (r = 1,  = 5,7.107 S/m),
bức xạ tại tần số 100MHz. Xác định :
a) Hiệu suất bức xạ của anten ?
b) Biên dộ dòng Im trên anten để công suất bức xạ là 80W ?
c) Công suất nhận tại ngõ vào của anten khi đó ?

(Ans: a) 29,7 % b) 67,7 A c) 269 W )
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 6:

Bức xạ điện từ

6.10 Anten có cơng suất bức xạ 10 W và cường độ bức xạ:

B0cos3θ (0     / 2) & (0    2 )
u( , )  
(W/sr)
elsewhere
0
a) Tìm B0 và mật độ công suất bức xạ cực đại tại r = 1 km ?
b) Xác định độ định hướng (theo đơn vị dB) và độ rộng nửa công
suất ?

(Ans: a) 20/ ; 20/ W/m2 b) 9 dB ; 75o )
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM




×