trƯỜng cĐkt cao thẮng ĐỀ thi hỌc kỲ 4 khoa ĐiỆn tỬ...

1

TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG ĐỀ THI HỌC KỲ 4

KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC MÔN: ANTEN VÀ TRUYỀN SÓNG

LỚP: CĐ ĐTTT 12 A, B

THỜI GIAN LÀM BÀI: 90 phút

NGÀY THI: 19/05/2014

(Sinh viên chỉ được sử dụng 1 tờ A4 tóm tắt công thức viết tay)

ĐỀ 2

PHẦN BẮT BUỘC (4 ĐIỂM)

Caâu 1:

Cho anten có hàm mật độ bức xạ : ][sin)( iir

erE

jkr

. Hãy xác định:

a. Cöôøng ñoä böùc xaï cuûa anten, tìm hướng phát cực đại và cường độ bức xạ cực đại.

b. Công suất bức xạ.

c. Góc khối của anten.

d. Độ lợi anten hướng 4/ nếu hiệu suất anten là 75%.

e. Điện trở bức xạ và điện trở anten nếu giá trị biên độ dòng vào là 0.1A.

f. Vẽ đồ thị bức xạ trong các mặt phẳng x-y, x-z, y-z.

PHẦN TỰ CHỌN (6 ĐIỂM) ( Sinh viên chọn 3 trong 4 câu)

Caâu 2: (2 ñieåm)

Cho một sợi quang chỉ số khúc xạ bước với chỉ số khúc xạ lớp bọc là 1.5 và sai lệch khúc xạ tương đối

của lõi và vỏ là 1.5%. Sợi quang làm việc tại bước sóng 1.5μm.

a. Cho biết đường kính nhỏ nhất của sợi quang để truyền 3 mode là bao nhiêu?

b. Cho biết nửa gốc thu chấp nhận được của sợi quang.

c. Giả sử độ rộng bit truyền là 0.1μs, tán sắc liên mode là 2ns/Km, tán sắc vật liệu 1ns/Km, tán sắc

ống dẫn sóng 600ps/Km. Cho biết tốc độ truyền bit tối đa ứng với sợi quang dài 20km.

2


Moät ñoaïn daây truyeàn soùng khoâng toån hao 75 , chieàu daøi 125.6 . Biết trở kháng töông ñöông nhìn

vaøo đầu ñoaïn daây là 5075 j . Haõy xaùc ñònh:

a) Heä soá phaûn xạ và trôû khaùng cuối đường dây.

b) Heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái.

c) Heä soá phaûn xạ và trôû khaùng tại điểm A cách đầu cuối đường dây một đoạn 75.1Al .


Cho ống dẫn sóng có kích thước trong là 4.736 cm x 2.2026 cm.

a. Tính tần số cắt của 5 mode đầu trong ống dẫn sóng.

b. Xác định tần số cao nhất truyền được 3 mode.

c. Các mode tồn tại nếu tần số sóng là 10GHz.


Cho một tuyến liên lạc vô tuyến giữa 2 tòa nhà cách nhau 10 km. Anten phát và thu đều là anten Yagi có

độ lợi 20. Anten phát và anten thu được đặt cách mặt đất lần lượt là 50 m, 30 m. Công suất của anten

phát là dBmPT 30 , tần số tín hiệu là 5.2 GHz.Tính:

a. Cường độ điện trường tại anten thu.

b. Công suất mà anten thu nhận được, giả sử phối hợp phân cực và trở kháng tốt.

c. Tính độ cao anten thu để thu được công suất cực đại.

***Hết***

Ngày 11 tháng 5 năm 2014

Khoa/Bộ môn GV ra đề

Nguyễn Thiện Thông

3

ÑAÙP AÙN ÑEÀ THI LYÙ THUYEÁT

BAÄC ÑAØO TAÏO: CÑ

MOÂN HOÏC: ANTEN VAØ TRUYEÀN SOÙNG

Lôùp: CÑÑTTT 12A,B

Thôøi gian thi: 90 phuùt


a) Anten coù cường độä böùc xaï )sin1(2

1),( 2

U (0.25 ñieåm)

Hướng phát cực đại: sinθ = ±1 θ = 90o hoặc θ = 270o (0.5 ñieåm)

Cường độ bức xạ cực đại:

1max U (0.25 ñieåm)

b) Coâng suaát böùc xaï cuûa anten (1.0 ñieåm)

)(72

1sin),( WddUPR

c) Goùc khoái cuûa anten (0.25 ñieåm)

3

5

max

U

PR

d) Ñoä lôïi cuûa anten: (0.5 ñieåm)

eGP

UeDeG

R

35.120

27)sin1(

2

1.72.4.)4/(

),(4.),(.),( 2

e) Ñieän trôû cuûa anten (0.5 ñieåm)

)(,78.29

2522

I

PR

A

RR

)(7.327

100

e

RR R

A

f) Veõ ñoà thò böùc xaï cuûa anten trong caùc maët phaúng x-y, x-z, y-z (0.75 ñieåm)


a) Chæ soá khuùc xaï lớp lõi: 523.11

21

nn (0.25 ñieåm)

Khaåu ñoä soá cuûa caùp quang (0.25 ñieåm)

263.00

2

2

2

1

n

nnNA

Ñöôøng kính dmin cuûa sôïi quang truyeàn 3 mode V=2.405 (0.25 ñieåm)

mNA

Vd

37.4

.

. 0

b) Nửa góc thu chấp nhận: (0.25 ñieåm)

0

max0 2,15arcsin NA

c) Ñoä roäng xung nhaän ñöôïc: (0.75 ñieåm)

)(66.136)(20.6.012)(100)( 2 nsnsnstotttt wr

Toác ñoä truyeàn bit toái ña: (0.25 ñieåm)

Ñeà 2

4

)/(46.15

1sMb

tB

r


a) Heä soá phaûn xaï va trôû khaùng cuối ñoaïn daây (1.0 ñieåm)

0

0

0 56.7132.03.01.0

j

ZZ

ZZ

i

ii

02 56.16232.01.03.0)).(3.01.0( jjje lj

iL

)(8.87.391

10

jZZ

L

LL

b) Heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái (0.25 ñieåm)

94.11

1

L

LSWSR

c) Trôû khaùng tại điểm A cách đầu cuối đường dây một đoạn lA = 75.1 . (0.75 ñieåm)

,1.03.02 je L

lj

LAA

)(301351

10

jZZ

A

AA


Các mode đầu tiên trong ODS: (1.5 ñieåm)

GhzfTE

GhzfTMTE

GhzfTMTE

GhzfTE

GhzfTE

GhzfTE

b

n

a

mcf

TE

TE

TE

TE

TE

TE

r

Cmn

5.9:

3.9:,

5.7:,

8.6:

3.6:

16.3:

2

3030

212121

111111

0101

2020

1010

22

a) Taàn soá cao nhaát truyeàn 3 mode TE10, TE20, TE01: GHzff TE 5.711max (0.25 ñieåm)

b) Các mode tồn tại trong ODS khi f = 10 Ghz:

TE10, TE20, TE01, TE11, TM11, TE21, TM21, TE30 (0.25 điểm)


a) Cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi anten thu: (0.75 ñieåm)

)/(318.04

058.0

)/(495.24..30

20

0

mVr

hhEE

mf

c

mVGPE

RTR

TT

b) Coâng suaát anten thu nhaän ñöôïc: (0.75 ñieåm)

dBfdLdB 8.126log20log205.32

dBmLdBGdBGdBPdBP dBRTTR 78.70][][][][

c) Ñoä cao anten thu ñeå ñöôïc coâng suaát cöïc ñaïi: (0.5 ñieåm)

mfh

rc

h

rh

TT

R 9.24

.

4

.

5

TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG ĐỀ THI HỌC KỲ 4


LỚP: CĐ ĐTTT 12 A, B

THỜI GIAN LÀM BÀI: 90 phút

NGÀY THI: 19/05/2014


ĐỀ 1

PHẦN BẮT BUỘC (4 ĐIỂM)

Caâu 1:

Cho anten có hàm mật độ bức xạ : ]cos[)( iir

erE

jkr

. Hãy xác định:

g. Cöôøng ñoä böùc xaï cuûa anten, tìm hướng phát cực đại và cường độ bức xạ cực đại.

h. Công suất bức xạ.

i. Góc khối của anten.

j. Độ lợi anten hướng 4/ nếu hiệu suất anten là 75%.

k. Điện trở bức xạ và điện trở anten nếu giá trị hiệu dụng dòng vào là 0.1A.

l. Vẽ đồ thị bức xạ trong các mặt phẳng x-y, x-z, y-z.

PHẦN TỰ CHỌN (6 ĐIỂM) ( Sinh viên chọn 3 trong 4 câu)


Cho một tuyến liên lạc vô tuyến giữa 2 tòa nhà cách nhau 10 km. Anten phát và thu đều là anten Yagi có

độ lợi 20 dB . Anten phát và anten thu được đặt cách mặt đất lần lượt là 50 m, 30 m. Công suất của

anten phát là dBmPT 30 , tần số tín hiệu là 5.2 GHz.Tính:

d. Cường độ điện trường tại anten thu.

e. Công suất mà anten thu nhận được, giả sử phối hợp phân cực và trở kháng tốt.

f. Tính độ cao anten thu để thu được công suất cực đại.


Cho ống dẫn sóng có kích thước trong là 4.736 cm x 2.2026 cm.

d. Tính tần số cắt của 5 mode đầu trong ống dẫn sóng.

e. Xác định tần số thấp nhất truyền được 2 mode.

f. Các mode tồn tại nếu tần số sóng là 10GHz.

6


Cho một sợi quang chỉ số khúc xạ bước với chỉ số khúc xạ lõi là 1.5 và sai lệch khúc xạ tương đối của

lõi và vỏ là 1.5%. Sợi quang làm việc tại bước sóng 1.5μm.

d. Cho biết đường kính lớn nhất của sợi quang để truyền 3 mode là bao nhiêu?

e. Cho biết nửa gốc thu chấp nhận được của sợi quang.

f. Giả sử độ rộng bit truyền là 0.1μs, tán sắc liên mode là 1ns/Km, tán sắc vật liệu 1ns/Km, tán sắc

ống dẫn sóng 600ps/Km. Cho biết tốc độ truyền bit tối đa ứng với sợi quang dài 10km.


Moät ñoaïn daây truyeàn soùng khoâng toån hao 75 , chieàu daøi 125.6 . Biết trở kháng töông ñöông nhìn

vaøo cuối ñoaïn daây là 5075 j . Haõy xaùc ñònh:

a) Heä soá phaûn xạ và trôû khaùng đầu đường dây.

b) Heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái.

c) Heä soá phaûn xạ và trôû khaùng tại điểm A cách đầu cuối đường dây một đoạn 75.1Al .

***Hết***

Ngày 11 tháng 5 năm 2014


Nguyễn Thiện Thông

7

ÑAÙP AÙN ÑEÀ THI LYÙ THUYEÁT

BAÄC ÑAØO TAÏO: CÑ

MOÂN HOÏC: ANTEN VAØ TRUYEÀN SOÙNG

Lôùp: CÑÑTTT 12A,B

Thôøi gian thi: 90 phuùt


b) Anten coù cường độä böùc xaï )cos1(2

1),( 2

U (0.25 ñieåm)

Hướng phát cực đại: cosθ = ±1 θ = 0 hoặc θ = 180o (0.5 ñieåm)

Cường độ bức xạ cực đại:

1max U (0.25 ñieåm)


)(45

1sin),( WddUPR

c) Goùc khoái cuûa anten (0.25 ñieåm)

3

8

max

U

PR

d) Ñoä lôïi cuûa anten: (0.5 ñieåm)

eGP

UeDeG

R

84.032

27)cos1(

2

1.45.4.)4/(

),(4.),(.),( 2

e) Ñieän trôû cuûa anten (0.5 ñieåm)

)(,22.29

202

I

PR

ARMS

RR

)(96.227

80

e

RR R

A

f) Veõ ñoà thò böùc xaï cuûa anten trong caùc maët phaúng x-y, x-z, y-z (0.75 ñieåm)


a) Cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi anten thu: (0.75 ñieåm)

)/(18.04

058.0

)/(77.54..30

20

0

mVr

hhEE

mf

c

mVGPE

RTR

TT

b) Coâng suaát anten thu nhaän ñöôïc: (0.75 ñieåm)

dBfdLdB 8.126log20log205.32

dBmLdBGdBGdBPdBP dBRTTR 8.56][][][][

c) Ñoä cao anten thu ñeå ñöôïc coâng suaát cöïc ñaïi: (0.5 ñieåm)

mfh

rc

h

rh

TT

R 9.24

.

4

.

Ñeà 1

8


Các mode đầu tiên trong ODS: (1.5 ñieåm)

GhzfTE

GhzfTMTE

GhzfTMTE

GhzfTE

GhzfTE

GhzfTE

b

n

a

mcf

TE

TE

TE

TE

TE

TE

r

Cmn

5.9:

3.9:,

5.7:,

8.6:

3.6:

16.3:

2

3030

212121

111111

0101

2020

1010

22

a) Taàn soá thấp nhaát truyeàn 2 mode TE10, TE20: GHzff TE 3.620min (0.25 ñieåm)

b) Các mode tồn tại trong ODS khi f = 10 Ghz:

TE10, TE20, TE01, TE11, TM11, TE21, TM21, TE30 (0.25 điểm)


b) Chæ soá khuùc xaï lớp bọc: 4775.1)1(12 nn (0.25 ñieåm)

Khaåu ñoä soá cuûa caùp quang (0.25 ñieåm)

2588.00

2

2

2

1

n

nnNA

Ñöôøng kính dmax cuûa sôïi quang truyeàn 3 mode V=2.42 (0.25 ñieåm)

mNA

Vd

464.4

.

. 0

b) Nửa góc thu chấp nhận: (0.25 ñieåm)

0

max0 15arcsin NA

c) Ñoä roäng xung nhaän ñöôïc: (0.75 ñieåm)

)(36.115)(10.6.011)(100)( 2 nsnsnstotttt wr

Toác ñoä truyeàn bit toái ña: (0.25 ñieåm)

)/(73.15

1sMb

tB

r


a) Heä soá phaûn xaï va trôû khaùng đầu ñoaïn daây (1.0 ñieåm)

0

0

0 56.7132.03.01.0

j

ZZ

ZZ

L

LL

02 44.1832.01.03.0)).(3.01.0( jjje lj

Li

)(301351

10

jZZ

i

ii

b) Heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái (0.25 ñieåm)

94.11

1

L

LSWSR

c) Trôû khaùng tại điểm A cách đầu cuối đường dây một đoạn lA = 75.1 . (0.75 ñieåm)

,3.01.02 je L

lj

LAA

)(6.349.511

10

jZZ

A

AA

TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG ĐỀ THI HỌC KỲ - LẦN 2


BỘ MÔN ĐTVT LỚP: CĐ ĐTTT 12A,B

THỜI GIAN: 90 PHÚT

ĐỀ SỐ: 01 NGÀY THI: …../ .…/ 2014



Cho anten coù haøm maät ñoä böùc xaï 2

2)sin(cos

240

3)(

rrW , doøng vaøo 0.1A (RMS-

hieäu duïng) vaø hieäu suaát 0.75. Haõy xaùc ñònh:

a) Cöôøng ñoä böùc xaï cuûa anten

b) Coâng suaát böùc xaï cuûa anten

c) Ñieän trôû cuûa anten

d) Heä soá höôùng tính cuûa anten

e) Goùc khoái cuûa anten


Moät sôïi caùp quang coù chæ soá khuùc xaï loõi 1.55 vaø lôùp boïc 1.50. Haõy xaùc ñònh:

a) Sai leäch khuùc xaï giöõa loõi vaø lôùp boïc

b) Khaåu ñoä soá cuûa caùp quang

c) Goùc thu ngoaøi tôùi haïn

d) Goùc phaûn xaï trong tôùi haïn

Cho bieát moâi tröôøng ngoaøi laø khoâng khí.


Cho moät heä thoáng böùc xaï anten goàm 4 phaàn töû ñaët doïc truïc z, caùch ñeàu nhau

2

vaø

doøng phaân boá baèng nhau veà ñoä lôùn nhöng dòch pha

2

. Haõy:

a) Tìm heä soá ARFACn cuûa heä thoáng

b) Veõ ñoà thò böùc xaï chuaån hoùa trong toïa ñoä xyz 2 chieàu

c) Tính tyû soá SLL vaø FBR


Moät ñoaïn daây truyeàn soùng khoâng toån hao 50 , chieàu daøi 25,10 vaø keát thuùc baèng trôû

khaùng 100100 j . Haõy xaùc ñònh:

a) Heä soá phaûn xaï vaø heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái

b) Trôû khaùng töông ñöông nhìn vaøo ñaàu ñoaïn daây

***Hết***

Ngày ….. tháng …… năm 2014


Lại Nguyễn Duy

ÑAÙP AÙN ÑEÀ THI


a) Cöôøng ñoä böùc xaï cuûa anten (0.5 ñieåm)

)(),2sin1(240

3),( VAU


)(,20

1sin),( WddUPR

c) Ñieän trôû cuûa anten (0.5 ñieåm)

)(,52

I

PR

A

RR

)(7,6 R

R RA

d) Heä soá höôùng tính cuûa anten (0.5 ñieåm)

P

UD

R

)2sin1(),(4

),(

e) Goùc khoái cuûa anten (0.5 ñieåm)

24

max

D


Cho bieát moâi tröôøng ngoaøi laø khoâng khí (n0 = 1).

a) Sai leäch khuùc xaï giöõa loõi vaø lôùp boïc (0.5 ñieåm)

032,01

21

n

nn

b) Khaåu ñoä soá cuûa caùp quang (0.5 ñieåm)

391,00

2

2

2

1

n

nnNA

c) Goùc thu ngoaøi tôùi haïn (0.5 ñieåm)

0

max0 23402,0arcsin radNAi

d) Goùc phaûn xaï trong tôùi haïn (0.5 ñieåm)

0

1

21 4,75316,1arcsin rad

n

ni gh


a) Tìm heä soá ARFACn cuûa heä thoáng (1.0 ñieåm)

2cos,

2sin

2sin

4

1)(

ARFACn


(1.0 ñieåm)

2min1min ,2

271,0)(,4

3maxmax

nARFAC

c) Tính tyû soá SLL vaø FBR (1.0 ñieåm)

271,0SLL

FBR


a) Heä soá phaûn xaï vaø heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái (1.0 ñieåm)

)7,29(519,062,0307,0547,0 0

0

0 radjZZ

ZZ

L

LL

6,11

1

L

LSWSR


(1.0 ñieåm)

412,307,0547,02 lje L

lj

Li

)(2,122,12792,03,171

10

jZZ

i

ii

TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG ĐỀ THI HỌC KỲ - LẦN 2


BỘ MÔN ĐTVT LỚP: CĐ ĐTTT 12A,B

THỜI GIAN: 90 PHÚT

ĐỀ SỐ: 02 NGÀY THI: …../ .…/ 2014



Cho anten coù haøm maät ñoä böùc xaï

42

2cossin

2

3)(

rrW , doøng ñænh vaøo 0.1A vaø

hieäu suaát 0.8. Haõy xaùc ñònh:

a) Cöôøng ñoä böùc xaï cuûa anten

b) Coâng suaát böùc xaï cuûa anten

c) Ñieän trôû toån hao cuûa anten

d) Ñoä lôïi cuûa anten

e) Goùc khoái cuûa anten


Moät sôïi caùp quang coù chæ soá khuùc xaï loõi 1.60 vaø lôùp boïc 1.55. Haõy xaùc ñònh:

a) Sai leäch khuùc xaï giöõa loõi vaø lôùp boïc

b) Khaåu ñoä soá cuûa caùp quang

c) Goùc thu ngoaøi tôùi haïn

d) Goùc phaûn xaï trong tôùi haïn

Cho bieát moâi tröôøng ngoaøi laø khoâng khí.


Cho moät heä thoáng böùc xaï anten goàm 5 phaàn töû ñaët doïc truïc x, caùch ñeàu nhau

2

vaø

doøng phaân boá baèng nhau veà ñoä lôùn nhöng dòch pha 0. Haõy:

a) Tìm heä soá ARFACn cuûa heä thoáng


c) Tính tyû soá SLL vaø FBR


Moät ñoaïn daây truyeàn soùng khoâng toån hao 75 , chieàu daøi 5 vaø keát thuùc baèng trôû

khaùng 2525 j . Haõy xaùc ñònh:

a) Heä soá phaûn xaï vaø heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái


***Hết***

Ngày ….. tháng …… năm 2014


Lại Nguyễn Duy

ÑAÙP AÙN ÑEÀ THI


a) Cöôøng ñoä böùc xaï cuûa anten (0.5 ñieåm)

)(,cossin240

3),( 42 VAU


)(,200

1sin),( WddUPR

c) Ñieän trôû toån hao cuûa anten (0.5 ñieåm)

)(12

2

I

PR

A

RR

)(25,01

RR RD

d) Ñoä lôïi cuûa anten (0.5 ñieåm)

P

UG

R

42 cossin8),(4

),(

e) Goùc khoái cuûa anten (0.5 ñieåm)

4,04

max

D


Cho bieát moâi tröôøng ngoaøi laø khoâng khí (n0 = 1).

a) Sai leäch khuùc xaï giöõa loõi vaø lôùp boïc (0.5 ñieåm)

031,01

21

n

nn

b) Khaåu ñoä soá cuûa caùp quang (0.5 ñieåm)

397,00

2

2

2

1

n

nnNA

c) Goùc thu ngoaøi tôùi haïn (0.5 ñieåm)

0

max0 4,23408,0arcsin radNAi

d) Goùc phaûn xaï trong tôùi haïn (0.5 ñieåm)

0

1

21 6,75320,1arcsin rad

n

ni gh


a) Tìm heä soá ARFACn cuûa heä thoáng (1.0 ñieåm)

cos,

2sin

2

5sin

5

1)( ARFACn


(1.0 ñieåm)

5

4,

5

22min1min

2,0)(,247,0)(,,5

32max1max2max1max

nn ARFACARFAC

c) Tính tyû soá SLL vaø FBR (1.0 ñieåm)

247,0SLL

1FBR


a) Heä soá phaûn xaï vaø heä soá soùng ñöùng taïi ñieåm cuoái (1.0 ñieåm)

)4,139(433,2542,0353,0412,0 0

0

0 radjZZ

ZZ

L

LL

4,31

1

L

LSWSR


(1.0 ñieåm)

202,2 le L

lj

Li

)(,2525 jZZ Li

trƯỜng cĐkt cao thẮng ĐỀ thi hỌc kỲ 4 khoa ĐiỆn tỬ...

Documents