semestralka

parametrech zemského povrchu. -typické hodnoty relativní permitivity a měrné vodivosti různých typů povrchu:
-útlum závisí dále na kmitočtu a na polarizaci vlny
-nízký kmitočet vlny, vysoká vodivost povrchu a vertikální polarizace=>malý útlum (horizontálně polarizovaná vlna má mnohem větší útlum)
Trajektorie vln v ionosférické vrstvě
(odraz a průchod vlny, zdánlivá výška vrstvy, maximální kmitočet)
- hzd je zdánlivá výška pomyslné plochy, od které se vlna zdánlivě odráží
- fmax je nejvyšší kmitočet, při kterém se vlna ještě odrazí
- fkrit je nejvyšší kmitočet, při kterém se vlna ještě od vrstvy odrazí při kolmém dopadu
- N je koncentrace elektronů v objemové jednotce [m-3]
Jaký je význam a rozměr konstant k´ a k´´?
-k´ je reálná složka vlnového čísla k
= měrná fáze []
- udává přímo zpoždění fáze na dráze 1m ve směru šíření vlny
-k´´ je imaginární složka vlnového čísla k
= měrný útlum []
- pokles amplitudy vlny na dráze 1 m určuje člen e-k´´ , ne však přímo měrný útlum k´´
Jak poznáte seriovou a paralelní rezonanci na vedení? (nakrátko)
Sériová rezonance - nastává při délce vedení λ/2, vstupní reaktance se blíží k nule
(klesne na nulu)
Paralelní rezonance – nastává při délce vedení λ/4, vstupní reaktance se blíží k nekonečnu
Jakou impedanci má dipól s délkou ramene BED Equation.3 ?
(73 + j42)Ω. Jestliže dosáhneme rezonance mírným zkrácením ramene, imaginární složka vymizí a reálná o několik ohmů klesne, vzhledem ke ztrátám však zůstává blízký 70ti ohmů.
Nakreslete graf rozložení napětí a proudu na vedení zakončeném:
a)nakrátko b)odporovou zátěží
a)
b)
.
platí pro Rk=Zk
Atmosférická refrakce (příčiny, důsledky, šíření vln na Zemi, rádiový horizont)
- refrakce = lom- ve vyšší výšce se vlnění šíří větší rychlostí než při zemi, v důsledku toho není dráha vlny přímková, ale je zakřivena směrem k Zemi
- po určitém zjednodušení, je dráha vlny kružnicí o poloměru 25000km; zavádíme proto efektivní poloměr Země Ref = 8500 km (průměrně)
- kr je činitel atmosferické refrakce, Ref/Rz= 8500/6380 = 4/3
- je li příjmač ve vzdálenosti větší, než je přímá rádiová viditelnost, nachází se v rádiovém stínu
Jaký význam má eikonála (nejlépe uveďte vzorcem)
Funkce L(x,y,z) je tzv. Eikonála a je to taková skalární funkce souřadnic, jejíž gradient (směr nejstrmějšího spádu funkce) je v každém bodě shodný se směrem šíření vlny.
ve které
     
je index lomu prostředí.
Co je difrakce, refrakce?
-difrakce:
=ohyb vlnění
-jevy vznikající přítomností kovových, dielektrických nebo feromagnetických těles různých tvarů (např. difrakce za terénní překážku, na okrajích reflektoru, na dešťových kapkách apod.)
-některé případy vedení vln podél povrchů (např. podél rozhraní mezi zemí a vzduchem)
-refrakce:
=lom, zakřivení dráhy vlny směrem k Zemi(atmosférifká ref.), způsobený změnou permitivity prostředí (vzduchu) ve vyšších výškách (hlavně pokles tlaku vzduchu)
Jakou impedanci má dipól s délkou ramene (/4?
(73 + j42)Ω. Jestliže dosáhneme rezonance mírným zkrácením ramene, imaginární složka vymizí a reálná o několik ohmů klesne, vzhledem ke ztrátám však zůstává blízký 70ti ohmů.
Co jsou blízká zóna a zóna záření? Kde je hranice?
-jsou dány intenzitami polí elementárního dipólu,souvisí s vyzařováním antén
-blízká zóna:
-kr1
Nakreslete graf rozložení napětí a proudu na vedení:
naprázdno
s odporovou zátěží Rk < Z0V a vyznačte velikost napětí postupné a odražené vlny
a)
b) vedení zakončené reálnou zátěží Zk = Rk má na konci vedení kmitnu proudu při Rk < Zov nebo kmitnu napětí při Rk > Zov a činitel odrazu ρk má reálnou hodnotu. Při zátěži Zk = Zov je vedení přizpůsobeně zakončené a na vedení je pouze přímá vlna. Amplituda napětí ani proudu se podél vedení nemění a jejich fáze se zpožďuje směrem ke konci vedení úměrně součinu αζ .
Vypočtěte hraniční kmitočty pásma jednovidovosti obdélníkového vlnovodu s rozměry 50 mm a 30 mm
- pro vid TE10
m = 1
n = 0
a = 50mm
b = 30mm
fkrit pro TE10 = 3GHz
- obdobně pro TE20
λkrit = 0,5m
fkrit = 6GHz

Odvoďte obecný vztah pro výpočet odporu záření antény (ze známé funkce záření)
Symetrizační obvod s půlvlnou smyčkou (zapojení, funkce, vlastnosti)
U symetrizačního obvodu na Obrázek 11.10c jsou obě ramena symetrické zátěže připojena na střední vodič napájecího kabelu a půlvlnná smyčka působí jako fázový invertor. Proudy svorkami zátěže jsou protisměrné, jak to má správně být. Zvláštní způsob připojení obou "polovin" zátěže způsobuje, že obvod také transformuje impedanci. Představíme si, že impedance zátěže Z je "sériovým spojením" impedancí Z/2 obou ramen. Ke koaxiálnímu vedení jsou však obě ramena připojena paralelně, takže kabel je zatěžován impedancí Z/4.
Při jakých zátěžích je na bezztrátovém vedení PSV = ? (3 možnosti)
- při zkratu na konci vedení
- vedení naprázdno
- vedení zakončení reaktancí
Bezodrazový průchod vlny na rozhraní se ztrátovým prostředím (principy realizace vloženou dielektrickou deskou před rozhraním, analogie s vedením)
Jaký význam má hodnota Poyntingova vektoru?
-
-směr P. vektoru je shodný se směrem šíření vlny
-velikost má význam plošné hustoty komplexního výkonu neseného elektromagnetickou vlnou
-reálná složka udává střední hodnotu činného výkonu, který prochází jednotkovou plochou, kolmou na směr šíření vlny
-Poyntingův vektor charakterizuje výkon nesený elmg. vlnou
Co jsou lineárni a plošné antény? Uveďte příklady
lineární anténa – soubor elementárních dipólů
- různá uspořádání trubek, vodičů, pásků
(v každém místě známe alespoň směr proudu)
- typické pro nižší kmitočty až do několika GHz
plošná anténa – soubor Huygensových zdrojů
- vyzařujícím útvarem je plocha ústí, tzv. apertura plošné antény
- příklad: trychtýřová, štěrbinová, reflektorová anténa
- centimetrové a kratší vlny
Jaký význam má činitel zkrácení na vedení a na dipólu?
-vedení:

-činitel zkrácení vyjadřuje poměr vlnové délky u vedení s dielektrikem mezi vodiči ku vlnové délce vlny ve volném prostoru při stejné frekvenci
-dipól:
-činitel zkrácení dipólu nemá nic společného s činitelem zkrácení vedení

-pomocí činitele zkrácení se vyjadřuje rezonanční délka (délka ramene dipólu v rezonanci)
Porovnejte fázovou a skupinovou rychlost vlny ve vlnovodu s hodnotu c
Co je dominantní vid, který to je v obdélníkovém vlnovodu?
- vid s nejnižší kritickou frekvencí (v daném vedení) nebo vid s největším významem
se nazývá dominantní vid
-v obdélníkovém vlnovodu je to TE
Podmínky vzniku kruhově polarizované vlny při šíření dvou rovinných vln volným prostorem.
- kruhově polarizovaná vlna vznikne interferencí dvou rovinných vln, když jsou vektory dílčích polí navzájem kolé a jejich fázový posuv je roven
Odvoďte vztah pro kapacitu mezi dvěma rovnoběžnými vodiči délky l a průměry d1 a d2, jejíž středy leží ve vzdálenosti h.
Kirchhoffovo řešení nehomogenní vlnové rovnice (výklad výsledku, význam symbolů, využití dílčích řešení).
Výklad výsledku:
. . . objemový integrál, vyjadřuje příspěvek proudů tekoucích v oblasti V k potenciálu v bodě P. Je to součet elementárních kulových vln, které vyzařují jednotlivé proudové elementy.
. . . plošný integrál, je příspěvkem zdrojů, které (případně) leží vně oblasti V, tyto zdroje jsou respektovány nepřímo, prostřednictvím potenciálu, který vytvoří na ploše S.
To

Co značí symbol TE s indexy m,n v teorii vlnovodů?
TE – transverzálně elektrická vlna (příčně elektrická), znamená to, že ve vlnovodu je vybuzen vid TEmn kde index m,n označují rozložení pole ve vlnovodu
Jaký význam má kritický kmitočet ionosférické vlny? (2 možnosti)
- kmitočet, při kterém je dosaženo nulové permitivity (v prostředí s nulovou permitivitou se elmag. vlny nešíří, ani do něj nemohou vniknout)
- nejvyšší kmitočet vlny, při němž ještě dojde k odrazu vlny při kolmém dopadu (fmax je
frekvence námi vysílané vlny)
Závislost fázové a skupinové rychlosti vlny ve vlnovodu na kmitočtu (graf). Typické hodnoty při f=f
Směrové antény pro pásmo metrových a decimetrových vln (typy, provedení, vlastnosti)
- spojení prostorovou vlnou - > montáž na vysoko položená místa a stožáry
- soustavy symetrických dipólů (ve čtvrtvlnné rezonanci, protože má pak přibližně nulovou
reaktanci a vstupní odpor je přibližně 70Ω)
Nakreslete skládaný dipól. Jaká je obvyklá impedance?
- impedance je 4krát vyšší než