И распространение радиоволн»
Методическое пособие по разделу
«Распространение радиоволн»
Для студентов заочного отделения
Составлена в соответствии с программой
Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн
по специальности 210413
Автор: Иосипенко Инна Ивановна
Часть II
2. ПР0СТРАНСТВЕННАЯ ДН СИСТЕМЫИЗ ДВУХ
ВИБРАТОРОВ
1: = 0.25; относительная длина плеч вибраторов;
М: = 1; соотношение токов в вибраторах;
Ф: = я / 2; сдвиг фаз по питанию;
d1: = о. 2 5; относительное расстояние между; вибраторами;
Часть III
Перечень зачетных вопросов по дисциплине «Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн» для специальности 210306, заочное отделение
1. Особенности распространения радиоволн в свободном пространстве. Характеристика свободного пространства.
2. Деление радиоволн на диапазоны.
3. Влияние Земли на распространение радиоволн (РРВ).
4. Особенности распространения сантиметровых, дециметровых и метровых волн. Определение расстояния прямой видимости.
5. Классификация радиоволн в зависимости от способов огибания ими выпуклости Земного шара.
6. Влияние тропосферной рефракции на распространение волн УКВ (ультракоротких).
7. Особенности распространения радиоволн на космических линиях связи. Особенности спутниковой связи.
8. Строение ионосферы. Зависимость диэлектрической проницаемости ионосферы от концентрации электронов и частоты радиоволны. Регулярные и нерегулярные явления в ионосфере.
9. Условие отражения радиоволн от слоя ионосферы. Критический угол падения луча и критическая частота слоя.
10. Поглощение энергии радиоволн в ионосфере. Причины поглощения, зависимость поглощения энергии от длины волны.
11. Особенности использования коротких волн при организации радиосвязи. Зона молчания. Причины замираний и меры борьбы с ними.
12. Особенности выбора рабочих частот на КВ. Физический смысл частот: МПЧ, НВПЧ, ОРЧ. область применения коротких волн.
13. Особенности распространения гектометровых (средних) волн. Причины замираний сигнала на средних волнах и меры борьбы с ними. Причины изменения слышимости сигнала.
14. Особенности распространения километровых (длинных) и мириаметровых (сверхдлинных) волн. Применение радиоволн этих диапазонов.
15. Назначение и классификация антенн. Понятие о принципе взаимности.
16. Входное сопротивление симметричного вибратора, его зависимость от относительной длинны вибратора, от волнового сопротивления. Сопротивление излучения, сопротивление потерь.
17. Диаграмма направленности антенны в пространстве и в плоскости.
18. Ширина диаграммы направленности (ДН) антенны по нулям и по половинной мощности.
19. Коэффициент направленного действия антенны, коэффициент усиления и коэффициент защитного действия.
20. Физическое понятие диполя Герца (ДГ). Напряженность поля ДГ в меридиональной и экваториальной плоскостях.
21. ДН симметричного вибратора в меридиональной плоскости, её зависимость от относительной длины вибратора.
22. Условие согласования входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением фидера. Принцип расширения рабочего диапазона вибратора способом уменьшения его волнового сопротивления.
23. Несимметричный вертикальный вибратор, его характеристики.
24. Влияние отражающей поверхности на электромагнитное поле излучателя. Применение метода зеркальных изображений для учета этого влияния.
25. Применение понятия о влиянии экрана для рассмотрения формирования ДН с помощью апериодического рефлектора.
26. Направленные свойства системы из двух вибраторов. Понятие об активном и пассивном рефлекторах.
27. Применение системы излучателей для формирования ДН нужной формы. Направленные свойства системы излучателей, расположенных в этажи, в ряд (при синфазном питании излучателей).
28. Конструктивные особенности петлевого вибратора, его входное сопротивление, сопротивление излучения.
29. Директорная антенна. Принцип работы. Характеристики направленности, диапазонные свойства. Область применения.
30. Излучение из открытого конца волновода. Недостатки волноводного излучателя. Применение.
31. Рупорные антенны. Назначение рупора. Недостатки рупорных антенн. Область их применения.
32. Зеркальные антенны в виде параболоида вращения. Использование геометрических свойств параболы для формирования ДН. Недостатки параболических антенн.
33. Двухзеркальные антенны. Достоинства. Принцип действия.
34. Требования, предъявляемые к антеннам коротких волн. Вибраторы ВГ, ВГД, ВГДШ.
35. Выбор высоты подвеса вибратора с учетом требуемой дальности связи.
36. Конструкции антенн СГДn/mРА и СГДn/mРН.
37. Ромбическая антенна. Формирование ДН с помощью ромба. Достоинства и недостатки этих антенн.
38. Требования, предъявляемые к антеннам длинных и средних волн. Особенности антенн длинных и средних волн с нижним и верхним питанием.
39. Приемные антенны длинных и средних волн. Рамочные антенны.
40. Требования, предъявляемые к фидерам. Классификация, особенности фидеров различных диапазонов волн. Режимы работы фидеров.
41. Назначение фидерных трансформаторов, их разновидности.
Вариант 2
Вопрос 1
Поясните особенности распространения декаметровых (коротких) волн. Образование зоны молчания. Причины замираний сигнала, меры их устранения.
Вопрос 2
Определите расстояние прямой геометрической видимости без учета тропосферной рефракции и с учётом нормальной тропосферной рефракции, если передающая антенна поднята на высоту 100м, а приёмная антенна находится на высоте 49 м.
Вопрос 3
Приведите рисунок, поясняющий конструкцию ромбической антенны. Укажите основные параметры такой антенны, достоинства и недостатки, применение.
Вопрос 4
Определите коэффициент направленного действия рупорной антенны, имеющей площадь раскрыва 340 см2. Рабочая длина волны равна 7,5 см. Коэффициент использования поверхности раскрыва принять равным 0,64.
Вопрос 5
Приведите примерный вид диаграмм направленности (ДН) горизонтального вибратора в вертикальной плоскости при высотах подвеса 
и 
. Поясните зависимость формы ДН от относительной высоты подвеса 
.
Вариант 3
Вопрос 1
Поясните особенности распространения гектометровых (средних) волн. Причины замираний сигнала; причины изменения слышимости сигнала в течение суток.
Вопрос 2
Определите рабочую частоту коротковолновой радиостанции, работающей при излучении под углом 450 , если однократное отражение радиоволны происходит от слоя с действующей высотой 250 км. Критическая частота слоя равна 5,5 МГц.
Вопрос 3
Приведите рисунок, поясняющий конструкцию зеркальной антенны в виде параболоида вращения; укажите основные параметры, достоинства и недостатки, применение.
Вопрос 4
Определите коэффициент направленного действия и ширину диаграммы направленности цилиндрической спиральной антенны, имеющей длину витка спирали 12 см и длину спирали 30 см. Рабочая длина волны равна 15см.
Вопрос 5
Приведите примерный вид диаграмм направленности (ДН) двухвибраторной антенны (в экваториальной плоскости), содержащей настроенный активный рефлектор. Поясните формирование ДН такой антенны.
Вариант 4
Вопрос 1
Поясните особенности распространения километровых (длинных) и мириаметровых (сверхдлинных) волн; применение радиоволн этих диапозонов.
Вопрос 2
Определите необходимую высоту подвеса приемной антенны для работы прямой волной с учетом нормальной тропосферной рефкакции. Расстояние между приемной и передающей антеннами составляет 60 км. Передающая антенна расположена на высоте 120 км.
Вопрос 3
Приведите рисунок, поясняющий конструкцию директорной антенны и поясните назначение всех её элементов; укажите основные параметры, достоинства и недостатки, применение.
Вопрос 4
Определите волновое сопротивление четвертьволнового трансформатора для согласования входного сопротивления полуволнового вибратора с волновым сопротивлением фидера, имеющего волновое сопротивление 300 Ом.
Вопрос 5
Приведите примерный вид пространственной диаграммы направленности (ДН) равномерной эквидистантной фазированной антенной решетки (ФАР) без рефлектора и с рефлектором. С какой целью применяются антенные решетки? Каковы их разновидности?
Вариант 5
Вопрос 1
Поясните особенности строения ионосферы (с приведением соответствующего рисунка), зависимость диэлектрической проницаемости ионосферы от концентрации электронов и частоты радиоволны.
Вопрос 2
Определите протяженность трассы односкачковой коротковолновой линии радиосвязи, если угол падения радиоволны на слой равен 480, а действующая высота отражающего слоя составляет 300 м.
Вопрос 3
Приведите рисунок, поясняющий конструкцию синфазной горизонтальной антенны СГ 
; укажите основные параметры, достоинства и недостатки, применение.
Вопрос 4
Определите площадь раскрыва рупорно-параболической антенны, работающей на частоте 32ГГц, если коэффициент направленного действия равен 30 дБ. Коэффициент использования поверхности раскрыва принять равным 0,7.
Вопрос 5
Приведите примерный вид косеканс-квадратной, диаграммы направленности (ДН). Поясните возможный способ получения такой ДН с помощью параболической антенны.
Литература
1. Белоцерковский Г.Б.. Основы радиотехники и антенны. ч.I.- М.: Советское радио, 1978.
2. Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. ч.II.-М.: Советское радио, 1983.
3. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. Учебник для ВУЗов / под ред. Ерохина Г.А. – М.: Радио и связь, 1996.
4. Чернышев В.П., Шейнман Д.И.. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства. - М.: Радио и связь, 1989.
5. Чернышов В.П. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства. Задачи и упражнения. – М.: Радио и связь,1982.
6. Дубровский В.А., Гордеев В.А., Радиотехника и антенны. – М.: Радио и связь, 1992.
7. Шинаков Ю.С., Колодяжный Ю.М., Теория передачи сигналов электросвязи. – М.: Радио и связь, 1989.