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 :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) ?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: 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 )(Ans: 500 mA , 158 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 ?Chương 6: 	 Bức xạ điện từ 6.5 Anten, đặt trong không khí, bức xạ trường điện ở miền xa: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 ?Xác định công suất bức xạ ?(Ans: 222 mW )(Ans: a) 1.07 A b) 0.024 W c) 149 W/m2 d) 95.42% )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:Zanten = 73 + j42,5 Ω .Zanten = 72 Ω .(Ans: a) 0.27676,7o , 1.764, 92.37% b) 0.0204-180o , 1.042, 99.96% )Chương 6: 	 Bức xạ điện từ (Ans: a)  = /2,  = 0,  b) 9I02sin2cos2 c) 75,4Ω d) 4.77dB e) 4/3 sr f) 90o )6.8 Anten, đặt trong không khí, có vectơ Poynting trung bình ở miền xa:Với Im : biên độ dòng trên anten. Xác định :Hướng bức xạ max ?Cường độ bức xạ ?Điện trở bức xạ ?Độ định hướng ?Góc đặc bức xạ ?Độ rộng nửa công suất trên mặt  = 0o ?Chương 6: 	 Bức xạ điện từ Hiệu suất bức xạ của anten ?Biên dộ dòng Im trên anten để công suất bức xạ là 80W ?Công suất nhận tại ngõ vào của anten khi đó ?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 :(Ans: a) 29,7 % b) 67,7 A c) 269 W )Chương 6: 	 Bức xạ điện từ (Ans: a) 20/ ; 20/ W/m2 b) 9 dB ; 75o )6.10 Anten có công suất bức xạ 10 W và cường độ bức xạ:Tìm B0 và mật độ công suất bức xạ cực đại tại r = 1 km ?Xác định độ định hướng (theo đơn vị dB) và độ rộng nửa công suất ?