Bài tập Trường điện từ - Chương 6: Bức xạ điện từ
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 :
z
I(1− 2 )az (0 z )
2
I
I (1+ 2 z )a (- z 0)
m
z
2
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 ?
jlIsin
4λr
jlIsin
4λr
e− jβr H =
e− jβr
(Ans:
Eθ =
2 2
0
322r2
2
2
2
P = l I sin
l
l
Rbx = 202
P =102I02
bx
r
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM
Chương 6: Bức xạ điện từ
6.3 Tìm biên độ dòng 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, môi trường bức
xạ là không khí ? Tìm công suất bức xạ khi đó ?
(Ans: 318 mA , 11 mW )
6.4 Tìm biên độ dòng Im trên nguyên 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 công 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 không khí, bức xạ trường điện ở miền xa:
E = sin(2θ).e− jβraθ (V/m)
r
Xác định công suất bức xạ ?
(Ans: 222 mW )
6.6 Anten thẳng đặt trong môi trường không 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 công 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) 0.27676,7o , 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 không khí, có vectơ Poynting trung bình ở
sin2 θ.cos2
miền xa:
<P> = 9I2m
ar (W/m)
r2
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 ?
2
(Ans: a) = /2, = 0, b) 9I0 sin2cos2 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 không 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 công suất bức xạ 10 W và cường độ bức xạ:
3
B0cos θ (0 / 2)&(0 2)
u(,) =
(W/sr)
0
elsewhere
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
8 trang
24040
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài tập Trường điện từ - Chương 6: Bức xạ điện từ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_tap_truong_dien_tu_chuong_6_buc_xa_dien_tu.ppt
