Baitap tdt chuong6 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

Slide 1 Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp HCM 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 m z 2 m z 2 I (1 2 )a (0 ) I(z)[.]

Chương 6: Bức xạ điện từ 6.1 Phân bố dòng anten thẳng ngắn (ℓ ≤ 0,1) (short dipole), tâm gốc tọa độ có dạng :  Im (1  )a z (0  z  ) I(z)   z I (1  )a ( z  0)  m z  z Với Im = biên độ dòng anten Chứng tỏ vectơ tạo 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 sở tập 6.1, với anten thẳng ngắn, xác định: (a) Trường điện từ miền xa ? (b) Mật độ công suất xạ miền xa ? (c) Công suất xạ ? (d) Điện trở xạ ? (Ans: Pr   jlI0 sin   jβr jlI0 sin   jβr Eθ   e H  e 4λr 4λr l I02 sin  32  r 2 Pbx  10 I 2  l  R bx  20 Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM  l  Chương 6: Bức xạ điện từ 6.3 Tìm biên độ dịng Im ngun tố anten thẳng, dài 0,5m, xạ tần số 10MHz, để tạo trường điện có biên độ mV/m, khoảng cách km, hướng xạ max, môi trường xạ khơng khí ? Tìm cơng suất xạ ? (Ans: 318 mA , 11 mW ) 6.4 Tìm biên độ dịng Im ngun tố anten thẳng, dài ℓ = /25, để tạo trường từ có biên độ A/m, khoảng cách km (miền xa), hướng xạ max, môi trường xạ khơng khí ? Tìm cơng suất xạ ? (Ans: 500 mA , 158 mW ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM Chương 6: Bức xạ điện từ 6.5 Anten, đặt khơng khí, xạ trường điện miền xa: E  sin(2θ).e jβr a θ (V/m) r Xác định công suất xạ ? (Ans: 222 mW ) 6.6 Anten thẳng đặt mơi trường khơng khí, chiều dài ℓ = 100mm, bán kính a = 1mm, làm đồng (r = 1,  = 5,7.107 S/m), xạ 100MHz công suất xạ 0,5 W Xác định : (a) Biên dộ dòng Im anten ? (b) Công suất tiêu tán dạng nhiệt anten ? (c) Mật độ công suất xạ khoảng cách 20m, hướng xạ max ? (d) Hiệu suất xạ 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, tải đường dây không tổn hao, trở kháng đặc tính 75Ω Xác định hệ số phản xạ tải, hệ số sóng đứng đường dây phần trăm cơng suất sóng tới xạ anten trở kháng 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 khơng khí, có vectơ Poynting trung bình 2 miền xa: sin θ.cos 

 9I m r a r (W/m ) Với Im : biên độ dòng anten Xác định : a) Hướng xạ max ? b) Cường độ xạ ? c) Điện trở xạ ? d) Độ định hướng ? e) Góc đặc xạ ? f) Độ rộng nửa công suất 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 mơi trường khơng khí, chiều dài ℓ = 2m, bán kính a = 1mm, làm đồng (r = 1,  = 5,7.107 S/m), xạ tần số 100MHz Xác định : a) Hiệu suất xạ anten ? b) Biên dộ dòng Im anten để công suất xạ 80W ? c) Công suất nhận ngõ vào anten ? (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 xạ 10 W cường độ xạ: B0cos3θ (0     / 2) & (0    2 ) u( , )   (W/sr) elsewhere 0 a) Tìm B0 mật độ công suất xạ cực đại r = km ? b) Xác định độ định hướng (theo đơn vị dB) độ rộng nửa công suất ? (Ans: a) 20/ ; 20/ W/m2 b) dB ; 75o ) Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM