bài tập truyền sóng-BKHN-có lời giải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Đề số 2. Tổng số trang: 1 ĐỀ THI MÔN: Anten – truyền sóng. ĐTVT K55 Ngày thi: 28.12.2012. Thời gian: 90 phút (Không được sử dụng tài liệu, nộp đề thi cùng bài làm) Duyệt Trưởng nhóm Môn học Trưởng bộ môn I. PHẦN TRẮC NGHIỆM (3 điểm) 1. Sóng điện từ truyền trong không khí khô của tầng đối lưu ( được coi như môi trường điện môi lý tưởng) là: A. Sóng điện từ ngang TEM B. Sóng điện ngang TE C. Sóng từ ngang TM D. Cả 3 dạng sóng trên 2. Sóng ngắn phù hợp với phương thức A. Truyền sóng trong tầm nhìn thẳng B. Truyền sóng phản xạ tầng điện ly C. Truyền sóng bề mặt D. Cả 3 phương án trên 3. Trong phương thức truyền sóng bề mặt, anten được đặt A. Song song với mặt đất B. Nằm nghiêng với mặt đất C. Vuông góc với mặt đất D. Không quan trọng, đặt cách nào cũng được 4. Dàn anten bức xạ thẳng có N phần tử, khoảng cách giữa các phần tử là d. Hệ số định hướng của anten phụ thuộc vào: A. Số phần tử N B. Khoảng cách giữa các phần tử d C. Độ dài hệ thống L=Nd D. Cả 3 phương án trên 5. Trong thông tin vệ tinh người ta sử dụng: A. Anten Tuanike B. Anten loa C. Anten parabol D. Anten Yagi 6. Thông tin Viba sử dụng dải sóng: A. Dài và cực dài B. Sóng trung C. Sóng ngắn D. Sóng cực ngắn II. TỰ LUÂN (7 điểm) Câu 1: Trình bày những ảnh hưởng chính của tầng điện ly đến truyền sóng vô tuyến và biên pháp khắc phục (nếu có) Câu 2: 2.1 Tuyến thông tin viba cự ly 40 km, anten phát cao 60m, máy phát làm việc ở tần số 2GHz. Hỏi anten thu phải có chiều cao tối thiểu là bao nhiêu khi ở vị trí giữa đường truyền có một tòa nhà (vật cản) cao 40m, trong hai trường hợp: a. Coi mặt đất là phẳng b. Mặt đất cong (bán kinhd trái đất là 6378 km). 2.2 Với tuyến thông tin viba trên , trong trường hợp coi mặt đất là phẳng, nếu công suất máy phát là 10W, anten phát có hệ số định hướng D=100. Tính trường Eb nhận được tại điểm thu khi bỏ qua các tổn hao trên đường truyền TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Đề số 1. Tổng số trang: 1 ĐỀ THI MÔN: Anten – truyền sóng. ĐTVT K55 Ngày thi: 28.12.2012. Thời gian: 90 phút (Không được sử dụng tài liệu, nộp đề thi cùng bài làm) Duyệt Trưởng nhóm Môn học Trưởng bộ môn I. PHẦN TRẮC NGHIỆM (3 điểm) 1. Dải sóng nào dưới đây phù hơp với truyền sóng phản xạ tầng điện ly, lớp F1 và lớp F2 A. Sóng dài B. Sóng trung C. Sóng ngắn D. Sóng cực ngắn 2. Điều khiển đồ thị phương hướng theo phương phán pha, d=/2, muốn búp sóng quét hết nửa mặt phẳng: A. Góc pha phải thay đổi từ 0 đến /2 B. Góc pha phải thay đổi từ 0 đến  C. Góc pha phải thay đổi từ  đến - D. Góc pha phải thay đổi từ - đến  3. Cáp đồng trục có thể đước sử dụng để tiếp điện cho anten chấn tử đối xứng khi thực hiện: A. Phối hợp trở kháng dùng bộ biến đổi chữ U B. Phối hợp trở kháng dùng bộ biến đổi dạng cốc C. Phối hợp trở kháng một cách từ từ D. Cả 3 cách trên 4. Hệ số sóng đứng trên một đường truyền nối mát phát với anten sẽ có giá trị SWR=1, khi: A. Trở kháng đặc trưng Zc của đường truyền bằng trở kháng vào của anten Zv B. Đường truyền ngắn mạch (Zt=0) C. Đường truyển hở mạch (Zt=) D. Cả 3 trường hợp trên đều không đúng 5. Hai chấn tử đối xứng đặt vuông góc với nhau, dòng điện trong hai chấn tử có cùng biên độ nhưng khác pha nhau 90 độ. Trong trường bức xạ của hai chấn tử đó trong mặt phẳng chứa hai chấn tử sẽ có phân cực A. Tròn B. Thẳng C. Elip D. Phân cực quay 6. Lựa chọn một trong 4 loại anten sau đây có hệ số định hướng cao nhất ( so sánh trong cùng một dải tần): A. Anten loga chu kỳ B. Anten sóng chạy C. Anten gương parabol D. Anten Yagi II. PHẦN TỰ LUẬN: (7 điểm) Câu 1: (2 điểm) Ttrình bày anten Tuanile trong truyền hình ( cấu tạo, nguyên lý đặc tính bức xạ, tiếp điện và ứng dụng). Tại sao khi số phần tử của dàn anten Tuanike chẵn và khoảng cách giữa các phần tử là /2 thì trường bức xạ của dàn anten theo hướng trục lại bằng 0 ? Câu 2: (2 điểm) Truyền sóng trực tiếp trong tầm nhìn thẳng có những ưu điểm và hạn chế gì. Cách khắc phục hạn chế. Tại sao khi tính toán đường truyến sóng cực ngắn phải tính đến miền Fresnel. Ý nghĩa của việc tính toán đó. Câu 3: (3 điểm) Cho tuyến xuống bằng Ku của hệ thống thông tin vệ tinh Vinasat_1 có các thông số sau: - Tần số tuyến xuống 12 GHz. Tổn hao do mưa và pha đinh toàn tuyến là 10dB. - Bỏ qua tổn hao ghép nối gữa bộ khuếch đại và anten (cả trên vệ tinh và dưới trạm mặt đất) - Vệ tinh: công suất của bộ khuếch đại phát: P=40W; anten parabol có hệ số tăng ích GT[dB]=38 dB - Trạm mặt đất tại tp.Hồ Chí Minh: khoảng cách từ vệ tinh Vinasat_1 đến trạm mặt đất đặt tại thành phố Hồ Chí Minh R=36.640 km. Anten Parabol có hiệu suất =0,6. Độ nhạy máy thu -100dB Yêu cầu: a. Tính công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của vệ tinh EIRP b. Tính tổn hao trong không gian tự do khi sóng truyền lan từ vệ tinh xuống trạm mặt đất c. Tính đường kính anten thu tại trạm mặt đất để đảm bảo thu tốt TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Đề số 2. Tổng số trang: 1 ĐỀ THI MÔN: Anten – truyền sóng. ĐTVT K55 Ngày thi: 28.12.2012. Thời gian: 90 phút (Không được sử dụng tài liệu, nộp đề thi cùng bài làm) Duyệt Trưởng nhóm Môn học Trưởng bộ môn I. PHẦN TRẮC NGHIỆM (3 điểm) 1. Sóng điện từ truyền trong không khí khô của tầng đối lưu ( được coi như môi trường điện môi lý tưởng) là: A. Sóng điện từ ngang TEM B. Sóng điện ngang TE C. Sóng từ ngang TM D. Cả 3 dạng sóng trên 2. Sóng ngắn phù hợp với phương thức A. Truyền sóng trong tầm nhìn thẳng B. Truyền sóng phản xạ tầng điện ly C. Truyền sóng bề mặt D. Cả 3 phương án trên 3. Trong phương thức truyền sóng bề mặt, anten được đặt A. Song song với mặt đất B. Nằm nghiêng với mặt đất C. Vuông góc với mặt đất D. Không quan trọng, đặt cách nào cũng được 4. Dàn anten bức xạ thẳng có N phần tử, khoảng cách giữa các phần tử là d. Hệ số định hướng của anten phụ thuộc vào: A. Số phần tử N B. Khoảng cách giữa các phần tử d C. Độ dài hệ thống L=Nd D. Cả 3 phương án trên 5. Trong thông tin vệ tinh người ta sử dụng: A. Anten Tuanike B. Anten loa C. Anten parabol D. Anten Yagi 6. Thông tin Viba sử dụng dải sóng: A. Dài và cực dài B. Sóng trung C. Sóng ngắn D. Sóng cực ngắn II. TỰ LUÂN (7 điểm) Câu 1: Trình bày những ảnh hưởng chính của tầng điện ly đến truyền sóng vô tuyến và biên pháp khắc phục (nếu có) Câu 2: 2.1 Tuyến thông tin viba cự ly 40 km, anten phát cao 60m, máy phát làm việc ở tần số 2GHz. Hỏi anten thu phải có chiều cao tối thiểu là bao nhiêu khi ở vị trí giữa đường truyền có một tòa nhà (vật cản) cao 40m, trong hai trường hợp: a. Coi mặt đất là phẳng b. Mặt đất cong (bán kinhd trái đất là 6378 km). 2.2 Với tuyến thông tin viba trên , trong trường hợp coi mặt đất là phẳng, nếu công suất máy phát là 10W, anten phát có hệ số định hướng D=100. Tính trường Eb nhận được tại điểm thu khi bỏ qua các tổn hao trên đường truyền TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Đề số 1. Tổng số trang: 1 ĐỀ THI MÔN: Anten – truyền sóng. ĐTVT K55 Ngày thi: 28.12.2012. Thời gian: 90 phút (Không được sử dụng tài liệu, nộp đề thi cùng bài làm) Duyệt Trưởng nhóm Môn học Trưởng bộ môn I. PHẦN TRẮC NGHIỆM (3 điểm) 1. Dải sóng nào dưới đây phù hơp với truyền sóng phản xạ tầng điện ly, lớp F1 và lớp F2 A. Sóng dài B. Sóng trung C. Sóng ngắn D. Sóng cực ngắn 2. Điều khiển đồ thị phương hướng theo phương phán pha, d=/2, muốn búp sóng quét hết nửa mặt phẳng: A. Góc pha phải thay đổi từ 0 đến /2 B. Góc pha phải thay đổi từ 0 đến  C. Góc pha phải thay đổi từ  đến - D. Góc pha phải thay đổi từ - đến  3. Cáp đồng trục có thể đước sử dụng để tiếp điện cho anten chấn tử đối xứng khi thực hiện: A. Phối hợp trở kháng dùng bộ biến đổi chữ U B. Phối hợp trở kháng dùng bộ biến đổi dạng cốc C. Phối hợp trở kháng một cách từ từ D. Cả 3 cách trên 4. Hệ số sóng đứng trên một đường truyền nối mát phát với anten sẽ có giá trị SWR=1, khi: A. Trở kháng đặc trưng Zc của đường truyền bằng trở kháng vào của anten Zv B. Đường truyền ngắn mạch (Zt=0) C. Đường truyển hở mạch (Zt=) D. Cả 3 trường hợp trên đều không đúng 5. Hai chấn tử đối xứng đặt vuông góc với nhau, dòng điện trong hai chấn tử có cùng biên độ nhưng khác pha nhau 90 độ. Trong trường bức xạ của hai chấn tử đó trong mặt phẳng chứa hai chấn tử sẽ có phân cực A. Tròn B. Thẳng C. Elip D. Phân cực quay 6. Lựa chọn một trong 4 loại anten sau đây có hệ số định hướng cao nhất ( so sánh trong cùng một dải tần): A. Anten loga chu kỳ B. Anten sóng chạy C. Anten gương parabol D. Anten Yagi II. PHẦN TỰ LUẬN: (7 điểm) Câu 1: (2 điểm) Ttrình bày anten Tuanile trong truyền hình ( cấu tạo, nguyên lý đặc tính bức xạ, tiếp điện và ứng dụng). Tại sao khi số phần tử của dàn anten Tuanike chẵn và khoảng cách giữa các phần tử là /2 thì trường bức xạ của dàn anten theo hướng trục lại bằng 0 ? Câu 2: (2 điểm) Truyền sóng trực tiếp trong tầm nhìn thẳng có những ưu điểm và hạn chế gì. Cách khắc phục hạn chế. Tại sao khi tính toán đường truyến sóng cực ngắn phải tính đến miền Fresnel. Ý nghĩa của việc tính toán đó. Câu 3: (3 điểm) Cho tuyến xuống bằng Ku của hệ thống thông tin vệ tinh Vinasat_1 có các thông số sau: - Tần số tuyến xuống 12 GHz. Tổn hao do mưa và pha đinh toàn tuyến là 10dB. - Bỏ qua tổn hao ghép nối gữa bộ khuếch đại và anten (cả trên vệ tinh và dưới trạm mặt đất) - Vệ tinh: công suất của bộ khuếch đại phát: P=40W; anten parabol có hệ số tăng ích GT[dB]=38 dB - Trạm mặt đất tại tp.Hồ Chí Minh: khoảng cách từ vệ tinh Vinasat_1 đến trạm mặt đất đặt tại thành phố Hồ Chí Minh R=36.640 km. Anten Parabol có hiệu suất =0,6. Độ nhạy máy thu -100dB Yêu cầu: a. Tính công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của vệ tinh EIRP b. Tính tổn hao trong không gian tự do khi sóng truyền lan từ vệ tinh xuống trạm mặt đất c. Tính đường kính anten thu tại trạm mặt đất để đảm bảo thu tốt 1. Khụng dựng ti liu 1 . Chọn một trong bốn loại anten sau đây để có thể thích hợp cho việc liên lạc giữa trạm mặt đất và vệ tinh địa tĩnh : A . Anten ten dây sóng chạy. B . Anten cassergain . C . Anten loga chu kỳ . D . Anten Yagi . 2 . Trở kháng vào của anten loga chu kỳ phụ thuộc vào ; A - Số chấn tử trên anten . B - Độ dài của anten . C - Độ dài của chấn tử lớn nhất và chấn tử bé nhât . D - Không phụ thuộc vàò các thông số trên 3 . Dải sóng dài và cực dài truyền lan trong không khí chủ yếu là do ph-ơng thức truyền lan : A . Sóng bề mặt ( sóng đất ) . B . Sóng trực tiếp . C . Sóng phản xạ từ tầng điện ly . D . Cả ba ph-ơng thức truyền lan trên 4. Một anten tuanike đặt vuông góc với mặt đất luôn luôn cho ta phân cực : A - Phân cực thẳng đứng . C - Phân cực tròn . B - Phân cực nằm ngang . D - Phân cực Elíp 5 . Để anten YAGY thu tốt sóng phân cực nằm ngang thì anten đ-ợc đặt ; A - Các chấn tử của anten đặt vuông góc mặt đất trục hệ thống song song . B - Các chấn tử trên anten đặt song song với mặt đất trục hệ thống song song . C - Trục của anten đặt vuông góc với mặt đất Các chấn tử đặt song song . D - Trục của anten đặt song song với mặt đất Các chấn tử đặt vuông góc . 6 Một tuyến thông tin làm việc ở đoạn tần số 500 MHz 1GHz đ-ợc truyền sóng trong không gian tự do theo ph-ơng thức : A - Truyền lan sóng bề mặt . B - Truyền sóng phản xạ từ tầng điên ly . C - Truyền sóng trong tầm nhìn thẳng . D - Cả ba ph-ơng tức trên 7 . Cho một cặp chấn tử đặt vuông góc có dòng điện đông biên , sai pha 90 độ , trong mặt phẳng vuông góc cặp với cặp chấn tử có phân cực : A - Phân cực thẳng. C - Phân cực Elíp. B - Phân cực tròn . D - Cả ba ph-ơng án trên. 8 . Hệ số định h-ớng của anten g-ơng parabol tròn xoay phụ thuộc vào : A - Sự phân bố của E và H trên miệng g-ơng . B - Độ sâu của g-ơng . C - Diện tích của miệng g-ơng D - Nguồn bức xạ sơ cấp (kích thích ) 9. Anten YAGI có độ rộng đồ thị ph-ơng h-ớng phụ thuộc vào thông số : A - Độ dài của chấn tử nguồn. B - Độ dài của chấn tử ngắn nhất và chấn tử dài nhất. C - Phụ thuộc vào số chấn tữ dẫn xạ. D - Phụ thuộc vào số chấn tử trong anten. 10 . Trở kháng vào của anten song chạy phụ thuộc vào ; A - Độ dài của anten . C - Độ dài của chấn tử lớn nhất và chấn tử bé nhât . B - Số chấn tử trên anten . D- Không phụ thuộc các yếu tố trên 2. Khụng s dng ti liu 1 . Chọn một trong bốn loại anten sau đây thích hợp cho việc liên lạc chuyển tiếp ( vi ba) dải sóng cực ngắn 1,5 GHz 3 GHz : A . Anten loga chu kỳ . C . Anten g-ơng Prarabol B . Anten dàn chấn tử đối xứng . D . Anten Yagi . 2 . Chọn một trong bốn loại anten sau đây để có thể thích hợp cho việc liên lạc giữa trạm mặt đất và vệ tinh địa tĩnh : A . Anten ten dây sóng chạy. B . Anten cassẻrgain C . Anten loga chu kỳ . D . Anten Yagi . 3 . Dải sóng dài và cực dài truyền lan trong không khí chủ yếu là do ph-ơng thức truyền lan : A . Sóng bề mặt ( sóng đất ) . C . Sóng phản xạ từ tầng điện ly . B . Sóng trực tiếp . D . Cả ba ph-ơng thức truyền lan trên 4 . Cần liên lạc sóng ngắn (HF) giữa hai điểm ở trên trái đất có cự ly lớn ( >500 Km ) chủ yếu là do ph-ơng thức truyền lan : A . Sóng bề mặt ( sóng đất ) . C . Sóng phản xạ từ tầng điện ly . B . Sóng trực tiếp . D . Cả ba ph-ơng thức truyền lan trên. 5. Tr-ờng bức xạ của chấn tử đối xứng đặt vuông góc với mặt đất luôn có tr-ờng bức xạ cực đại A H-ớng vuông góc chấn tử C H-ớng cực đại dọc theo mặt đất B - Nghiêng với mặt đất góc D Không phảI cả 3 h-ớng trên 6 . Ơ anten Cassergain (g-ơng kép )bộ chiếu xạ đ-ợc đặt ở vị trí A . Đáy g-ơng Parabol .) C . Tiêu điểm của g-ơng (Parabol) B . Mặt g-ơng Parabol D . Tiêu điểm của Hyperbol . 7. Anten YAGI có hệ số định h-ớng phụ thuộc vào thông số : A -Độ dài của chấn tử nguồn. B -Độ dài của chấn tử ngắn nhất và chấn tử dài nhất. C -Phụ thuộc vào số chấn tữ dẫn xạ. D -Phụ thuộc vào số chấn tử trong anten. 8- Có thể dùng các ph-ơng pháp sau đây để khắc phục hiện t-ợng phading . ph-ơng pháp no hiệu quả nhất; A. - Phân tập không gian . B- Thu và phát đều phân tập C . Phân tập tần số . D -Thu , phát đều phân tập cả tần số và không gian . 9 - Anten YAGI có dải thông tần phụ thuộc vào thông số : A - Độ dài của chấn tử nguồn. B - Độ dài của chấn tử ngắn nhất và chấn tử dài nhất. C - Phụ thuộc vào số chấn tữ dẫn xạ. D - Phụ thuộc vào số chấn tử trong anten. 10. Hệ số tng ớch của Anten YAGI phụ thuộc vào thông số no sau õy : A - Độ dài của chấn tử nguồn. B - Độ dài của chấn tử ngắn nhất và chấn tử dài nhất. C - Phụ thuộc vào số chấn tữ dẫn xạ. D - Phụ thuộc vào số chấn tử trong anten. 3. Khụng dựng ti liu 1 . Chọn một trong bốn loại anten sau đây để có thể thích hợp cho việc liên lạc giữa trạm mặt đất và vệ tinh địa tĩnh : A . Anten ten dây sóng chạy. C . Anten cassergain . B . Anten Yagi . D . Anten loga chu kỳ . 2 . Trở kháng vào của anten loga chu kỳ phụ thuộc vào ; A - Số chấn tử trên anten . B - Độ dài của anten . C - Độ dài của chấn tử lớn nhất và chấn tử bé nhât . D - Không phụ thuộc vàò các thông số trên 3 . Dải sóng dài và cực dài truyền lan trong không khí chủ yếu là do ph-ơng thức truyền lan : A . Sóng phản xạ từ tầng điện ly . C . Sóng bề mặt ( sóng đất ) . B . Sóng trực tiếp . D . Cả ba ph-ơng thức truyền lan trên [...]... D - Trục của anten đặt song song với mặt đất Các chấn tử đặt vuông góc 6 - Một tuyến thông tin làm việc ở đoạn tần số 500 MHz 1GHz đ-ợc truyền sóng trong không gian tự do theo ph-ơng thức : A - Truyền lan sóng bề mặt BTruyền sóng phản xạ từ tầng điên ly ỏp ỏn CTruyền sóng trong tầm nhìn thẳng D - Cả ba ph-ơng tức trên 7 Cho một cặp chấn tử đặt vuông góc có dòng điện đông biên , sai pha 90 độ ,... Elíp B - Phân cực tròn D - Cả ba ph-ơng án trên 8- Có thể dùng các ph-ơng pháp sau đây để khắc phục hiện t-ợng phading ph-ơng pháp no hiệu quả nhất; A - Phân tập không gian B- Thu và phát đều phân tậ C Phân tập tần số D -Thu , phát đều phân tập cả tần số và không gian 9 - Anten YAGI có dải thông tần phụ thuộc vào thông số : A - Độ dài của chấn tử nguồn B - Độ dài của chấn tử ngắn nhất và chấn tử . phù hợp với phương thức A. Truyền sóng trong tầm nhìn thẳng B. Truyền sóng phản xạ tầng điện ly C. Truyền sóng bề mặt D. Cả 3 phương án trên 3. Trong phương thức truyền sóng bề mặt, anten. phù hợp với phương thức A. Truyền sóng trong tầm nhìn thẳng B. Truyền sóng phản xạ tầng điện ly C. Truyền sóng bề mặt D. Cả 3 phương án trên 3. Trong phương thức truyền sóng bề mặt, anten. đoạn tần số 500 MHz 1GHz đ-ợc truyền sóng trong không gian tự do theo ph-ơng thức : A - Truyền lan sóng bề mặt . B - Truyền sóng phản xạ từ tầng điên ly . C - Truyền sóng trong tầm nhìn