semestralka

Jaký význam má kritický kmitočet vedení?
Kritický kmitočet vedení je nejnižší kmitočet vlny daného typu, při kterém se vlna může šířit vedením. Při nižším kmitočtu se vlna vedením nešíří (odráží se zpět).
Na čem závisí účinnost vedení?
Účinost vedení je poměrem výkonu spotřebovaného na zátěži Pk k výkonu dodanému do vedení
Účinnost vedení závisí na činiteli odrazu, měrném útlumu a délce vedení
Rezonanční délky vedení nakrátko, typ rezonance
- v okolí při zvětšení
přechod (jako PKO), paralelní rezonance
- v okolí přechod
(jako SKO) – sériová rezonance
- pro vedení se ztrátamiEquation.3
-> sériová rezonance
-> paralelní rezonance

Co znamená "efektivní poloměr Země"?
Zvětšený poloměr Ref je tzv. efektivní zemský poloměr. Slouží k popisu zakřivení dráhy vlny směrem k povrchu Země (atmosférické refrakce). Vlna se stáčí k povrchu (trajektorie 1), zakřivenou dráhu napřímíme (=tečna, trajektorie 2) a zvětšíme poloměr Země, aby přímková dráha byla stejně vysoko nad povrchem jako původní trajektorie nad skutečným povrchem Země. (náhradní poloměr Země, kde by dráha šíření vlny byla přímočará)
Definujte zisk antény (alespoň 3 definice)
- původně definován jako součin účinnosti a činitele směrovosti antény
(dnes jen pro antény do 30 MHz)
- vyšší kmitočty: decibelové vyjádření absolutní nebo relativní hodnoty činitel
směrovosti Dmax
- log(D) . . . absolutní zisk
Rozložení pole v příčném řezu obdélníkovým vlnovodem. Určení separačních konstant pro vlnu TE
Vysílací antény pro SV, DV (provedení, vlastnosti)
- prutová, bičová anténa (pružný ocelový drát zasazený v patním izolátoru)
-> velmi malá délka antény(střechy automobilů), délka antény velmi malá
oproti délce vlny, malá účinnost, použití pouze pro příjem
- delší antény-> kotvený stožár na patním izolátoru
->drátové provedení:
->svislý vodič (drát, lanko) zavěšen na pomocném horizontálním laně, uchyceném např. mezi 2 stožáry
->omezená délka, může být stále ještě nízká účinnost
->vícedrátová úprava drát. vedení:
->vyšší účinnost díky nižší vstupní reaktanci (díky kapacitě)
->snadnější přizpůsobení k vysílači
->několik paralelně spojených vodičů s kapacitním prodloužením (L-anténa, T-anténa)
->vertikální část je zakončena kapacitou proti zemi
-příhradové stožáry:
->velké rozhlasové vysílače
->mohutný patní izolátor, kotveny ve více patrech ocelovými lany (kvůli stabilitě)
->kotevní lana dělena kotevními izolátory po úsecích asi 0,1 λ, aby nebyla ovlivněna směrová charakteristika a účinnost
->délka od 0,25 do 0,55 λ
->okolní zemský povrch musí být dobře vodivý("dokonale vodivá plocha")=>zemnicí systém=paprskovitě uložené vodiče pod povrchem země radiálně kolem antény, vodiče pod anténou vzájemně spojené=>druhá zemní "svorka" antény
->když má anténa délku , lze použít bočník(=vedení připojené až v určité výšce nad zemí) k napájení (u VKV antén)
-prutová, drátová provedení: příjem DV a SV
-feritové antény: přenosné přijímače
->rámová anténa, průměr cívky asi 1 cm několik cm dlouhé feritové jádro
->účinná délka jen několik mm->nutnost vyladit cívku do rezonance
-rámová anténa:
->plochá cívka s několika závity většího průměru
->vodorovná osa
->magn. složka přicházející vlny indukuje v cívce napětí->zpracuje přijímač(vektor H rovnoběžný s osou cívky->největší induk. napětí, vektor H kolmý na osu rámu->napětí=0)
->malé napětí->feromagn. jádro(zlepší vlastnosti)
Najit zátěž, aby PSV bylo nekonečno.
:
- při zkratu na konci vedení
- vedení naprázdno
(- vedení zakončené reaktancí)

-Zk=0 - vedení nakrátko, pak ρ=-1

- - vedení je naprázdno, pak ρ=-1
.
Nakreslit rozložení siločar el.intenzity v obdélníkovém vlnovodu při vidu TE02:

Přepočet z dB/m na 1/m
- hodnota v dB/m s e vydělí hodnotou 8,868=1/m
8,686 dB = 1
Jaké hodnoty impedancí lze dosáhnou u koax. kabelu a symetrického vedení?
Koaxiální vedení
Z0V = (50 až 150) Ω
Dvouvodičové symetrické vedení
Změnou průměru vodičů a jejich vzdálenosti lze v praxi dobře realizovat vzduchová vedení s charakteristickou impedancí Z0V = (200 až 600) Ω
Kosočtverečná anténa, na jaké spoje se užívá
= rombická anténa
- krátkovlnné spoje
- jde v podstatě o „zdeformované“ symetrické vedení, které má na konci připojen odpor rovný
char. impedanci (velká výhoda při změnách prac. frekvence); využívá se toho, že na vedení zakončeném přizpůsobenou zátěží vzniká pouze postupná vlna
- velký zisk ve směru maxima = 20dB (činitel směrovosti 100)
- značné rozměry (strana = 2 až 4 λ)
Čočková anténa, jak funguje, vlastnosti a zisk
- vyrobena z vysokofrekvenčního dielektrika, souměrná podle rotační osy
- mikrovlnná anténa
- sekundární zářič, musí být ozářena z ohniska jinou anténou
(mírně směrovou-trychtýř)
- zářič v ohnisku => paprsky se lámou (ke kolmici) => na výstupu(v apertuře) jsou
rovnoběžné
- vlny jdou do roviny apertury po různě dlouhých drahách v různých prostředích
(vzduch, čočka) => fázové zpoždění
G = 10*log(D); D je činitel směrovosti
Smithův diagram – jak najít činitel odrazu + PSV
Smithův diagram- graficky znázorňuje v komplexní rovině závislost činitele odrazu na impedanci. Činitel odrazu je komplexní vektor R jdoucí z počátku souřadnic (střed diagramu) do bodu, který odpovídá příslušné impedanci. Impedance je v diagramu vynesena prostřednictvím parametrických čar.
Poměr Stojatých Vln (PSV) – vedeme-li kolem počátku souřadnic kružnici, která prochází obrazem zadané impedance, pak tato kružnice protíná reálnou osu a určuje na ní bod, který je číselně roven hodnotě PSV.

Definujte účinnou délku antény
Co znamenají zkratky TE, TM, TEM vlna?
TE-transversálně (příčně) elektrická vlna
TM-transversálně magnetická vlna
TEM-transversálně elektromagnetická vlna
Na čem závisí délka vlny ve vlnovodu?
a,b jsou rozměry vlnovodu; m,n jsou vidová čísla
; při nižší f než fkrit se vlnovodem vlna nešíří
- to znamená, že délka vlny ve vlnovodu závisí na jeho rozměrech, na vidu, který je vybuzen a
na frekvenci generátoru, kterým budíme pole ve vlnovodu
Co je atmosférická refrakce?
=atmosférický lom
=změna trajektorie vlny
-příčina:
změna vlastností atmosféry s rostoucí výškou, zejména pokles tlaku.
V důsledku toho se s výškou mění i permitivita. Při povrchu země je relativní permitivita atmosféry přibližně εr ≅ 1.00067. S rostoucí výškou její hodnota za obvyklých podmínek klesá k ryzí jedničce. Protože fázová rychlost vlny je nepřímo úměrná odmocnině z permitivity, tak ve větší výšce se šíří vlnění větší fázovou rychlostí než při zemi.
důsledek:
toho dráha vlny není přímková, ale zakřivená směrem k Zemi viz obrázek-křivka 1
V jakém smyslu se otáčí vektor intenzity magnetického pole pravotočivé elipticky polarizované vlny při pozorování přicházející vlny?
Smysl otáčení vektoru (levotočivý nebo pravotočivý) se posuzuje ve směru šíření vlny a závisí na fázovém posuvu dílčích vln. Když jsou vektory dílčích polí navzájem kolmé a jejich fázový posuv je roven ±π/2 , vznikne kruhově polarizovaná vlna. Podmínkou vzniku lineárně polarizovaného výsledného vlnění je nulový fázový posuv mezi fázory dílčích vln. Výsledný směr intenzity pole v prostoru závisí na poměru pravoúhlých složek výsledného vlnění.
Řešení vlnové rovnice pro směr podél osy vlnovodu. Kritický kmitočet, propustnost vlnovodu fázová a skupinová rychlost.
postupná vlna ve směru z+
- možnost šíření vlny, kritický kmitočet

- vlna se šíří při
- fázová rychlost, délka vlny ve vlnovodu (vf c); (λg λ0)
- skupinová rychlost
- v pásmu propustnosti vlnovodu se vlna vlnovodem šíří fázovou rychlostí, která je větší než rychlost světla c a dosahuje vlnové délky λg
S kterou rovinou kartézské soustavy je rovnoběžná rovina H dipólu jehož ramena jsou rovnoběžná s osou y?
Rovina H je rovnoběžná s rovinou xz , rovinou E jsou roviny procházející osou dipólu (osou y), tedy i roviny x y a y z .
Šíření povrchové vlny (typické situace, podmínky malého útlumu vlny, technický výpočet intenzity pole)

-šíření povrchové vlny je difrakcí vlny na (kulovité) Zemi jako na dielektrickém a částečně vodivém tělese
-útlum povrchové vlny je proto závislý na elektrických