Sistemi a Radiofrequenza II

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1 Esecizio 5.1 Due anenne sono pose ad una disanza di 100 m e sono accodo di polaizzazione. Calcolae la poenza icevua dalla seconda anenna se la pima è alimenaa con 100 W e: 10 d, 30 d e f 100 MHz Soluzione 5.1 c λ 3 m f 0 log d d d W aga 1 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

2 Esecizio 5. Un anenna a omba alimenaa da una guida eangolae W90 è posa ad una disanza da un anenna icevene. Le due anenne sono affacciae. Il campo eleico guida è dieo lungo ŷ. L anenna icevene è un dipolo a λ/ con polaizzazione nel piano xy, oienao a 60 dall asse x. La diezione di collegameno a le due anenne è z. DTI: f 10 Hz, 10 m, 100 cm, ν 0.81, E a 6 (1 j) yˆ V/mm, Γ 0.e j45 o TE 10 W90 lλ/ y x z Γ Soluzione 5. disp, p eq, d dσ con: c, λ d 1 d eq,, dσ dω ( 1-Γ ) c, 1 p pˆ c pˆ an pˆ c yˆ xˆ 3yˆ pˆ an cos(60 ) xˆ s(60 ) yˆ aga di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

3 pe cui disp, ( 1-Γ ) p λ 3 cm p 3/ 4 ν λ 1.64 (dipolo a λ/) V '',10 con '',10 0 λ 1 a 500Ω E a V 6 π s yˆ (1 j) yˆ V/mm ab 6 V 16ab 10 6 V W 500 disp, ( 1 0. ) 56.8µ W 4 aga 3 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

4 Esecizio 5.3 Un saellie che opea alla fequenza f 11.7 Hz è caaeizzao da una EI 3.5 dw. Si calcoli la massima poenza disponibile ad un icevioe equipaggiao con una anenna cicolae di diameo D 3.66 m ed efficienza di apeua ν 0.5, adaao polaizzazione. La disanza fa il saellie e la sazione icevene è pai a km. Calcolae ole il guadagno dell anenna asmiene, sapendo che al 10 dm. Soluzione 5.3 Lunghezza d onda: λ c f 0.056m La poenza icevua si icava dall equazione della asmissione (o equazione di Fiis): x x d ( ) d d d EI ( ) 3.5d db D eq geomν πν λ λ λ d 50d db 10log 05. 8d Qudi: x d ( ) dW d d d Infe: EI x x x EI x 30 d 3. 5d dw dm aga 4 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

5 Esecizio 5.4 Si confono le pesazioni di un sisema di asmissione adio con uno via cavo sulla base del appoo a la poenza icevua e quella della sazione asmiene pe le segueni e disanze: 10 m, 100 m, 1 km alla fequenza di lavoo f150 MHz. La sazione asmiene ha un anenna con un guadagno 8 d e quella icevene ha un anenna con guadagno 5 d. Enambe le anenne sono adaae enegeicamene; il cavo ha un aenuazione nomale pe unià di lunghezza α d 0.15 d/m condizioni di adaameno. In base ai isulai oenui, dicae la disanza 0 pe la quale i due sisemi hanno le sesse pesazioni. Soluzione 5.4 Le anenne sono adaae ed equipolaizzae 0log 4 d d d π λ Il cavo coassiale è adaao e α d α d (m) enuaz. spazio libeo (d) enuaz. cavo (d) aga 5 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

6 La disanza 0 si oiene gaficamene disegnando le cuve delle aenuazioni mediane i dai oenui ed dicando il puno di esezione a ali cuve (~ 350 m). e confono si ipoa il gafico delle aenuazioni pe i due sisemi, con l dicazione della soluzione esaa oenua numeicamene m Figua 5.1: aenuazione dei due sisemi di comunicazione al vaiae della disanza aga 6 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

7 Esecizio 5.5 Un anenna con impedenza di gesso g (5-j40) Ω e guadagno 10 d è alimenaa con una poenza cidene c 1 W amie una lea di asmissione di impedenza caaeisica 50 Ω. Si chiede di: 1. calcolae la massima poenza disponibile ad un icevioe sio ad una disanza 1 50 Km doao di un anenna paabolica di diameo D3m. efficienza oale ν 0.70 ed equipolaizzaa all anenna asmissione;. calcolae il campo E alla disanza di 10 Km nella diezione di massima iadiazione. Soluzione 5.5 x x λ eq λ D πν λ geom D ν πν λ D ν ocediamo con il calcolo di x al al si icava dal cicuio equivalene: al c (1 Γ g ) Γ Γ g g al g g 0,134 0,866W 0.15 j0.33 D ν , W d 88,03dW aga 7 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

8 . Dal legame a densià di poenze e campo icaviamo il valoe del campo eleico d dσ E E 0 d dσ 0 Dalla defizione di guadagno d g dσ al d g al dσ E( θ ) al 0g( θ ) E( θ max ) g( θ 0 max al ) 0 max al mv 1.61 m aga 8 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

9 Esecizio 5.6 Si considea il collegameno adio figua. Si calcoli la poenza di alimenazione all gesso del icevioe ( x) si abbia una ensione di ampiezza Le anenne sono equipolaizzae. Impedenza all gesso del icevioe: Impedenza dell anenna icevene: a Lea di discesa: lunga l. impedenza caaeisica Dai: f 400Mhz, 10km, 1.5, 8, 50Ω,, Ω l 0m, α d a 0.15d / m che è necessaio fonie all anenna asmiene ( ) al ( 60 j40) V 1mV. T affché. aenuazione nomale pe unià di lunghezza α d. x Soluzione 5.6 La poenza disponibile sulla lea del icevioe è daa dall equazione di asmissione x T x Cicuio equivalene icezione aga 9 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

10 disp x disp poiché k ( 1 Γ ) la lea è adaaa n n k Γ * a a { } ey si icava V b V Y n V l asmeioe al Tx Y V k disp( 1 Γ ) n k ( ) 1 Γ T n x al 1 V 1 n k ( 1 Γ ) aga 10 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

11 Valoi numeici λ k c f 0.75m 50 (60 Γ k Γ 0.14 j40) 1 j j40 11 j4 j α d l d 1 n al W aga 11 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

12 Esecizio 5.7 Si considei il collegameno adio figua. Le anenne sono paaboloidi con polaizzazione leae veicale. 1. Calcolae la poenza icevua condizioni di adaameno. Calcolae il valoe massimo dell angolo ϕ di disalleameno di polaizzazione che gaanisce una pedia di poenza non supeioe a 0.5d. Dai: D T 1 m, υ 0.6, f 10hz, 50km, 1W Soluzione 5.7 Si applica l equazione della asmissione T T pˆ an 1. 0 ˆ ˆ 1 ϕ p p an c pˆ si calcola il guadagno dall aea equivalene λ eq eq c D υ geo υπag υπ 4 D aga 1 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli

13 υ πd λ 4 πd υ / λ 7 υ π D υ π D T T 98. nw 4 / 16 π λ λ. ϕ 0 p ˆ ˆ cos ϕ c pan cos T ( ϕ 0) ϕ ( ) ( ϕ 0) ϕ pe ipoesi 0 cos ( ϕ ) ( ϕ 0) ϕ 0 10 max 0.5 / 0.5d uguagliando cos ϕ max ϕ max aga 13 di 13 uoi: Daniele Tcheo, Daniele abieo, iccado Sefanelli