Untersuchung linearer Antennen mit einem Netzwerkanalysator - IHE

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5 Vorbereitende AufgabeIm folgenden Bild ist eine vereinfachte Übertragungsstrecke dargestellt. G S und G E sindhierbei die Gewinne von Sende- bzw. Empfangsantenne, P S ist die Sendeleistung, P Eist die empfangene Leistung, d beschreibt den Abstand zwischen den beiden Antennenund r bezeichnet den Reflexionsfaktor.SenderU HrdrU HU REmpfängerP SG SU RAbbildung 5.1: Modell einer ÜbertragungsstreckeG EP EFür Polarisationsanpassung und optimale Anpassung der Antennen resultiert in diesemFall die bekannte Gleichung für die Freiraumübertragung. Die empfangene Leistungberechnet sich dann zu( ) 2 λ0P E = P S G S G E (5.1)4πd1. Geben Sie die Gleichung für die Empfangsleistung an für den Fall, dass die Antennenfehlangepasst sind! Die Reflexionsfaktoren von Sende- und Empfangsantenneseien hierbei identisch. (Hinweis: Der Reflexionsfaktor r ist definiert als dasVerhältnis von rücklaufender zu hinlaufender Spannung, d.h. r = U RU H.)Gehen Sie bei der Berechung schrittweise vor:• Welche Leistung wird an der Sendeantenne zum Sender hin zurückreflektiert?• Welcher Anteil der Sendeleistung wird von der Sendeantenne abgestrahlt?• Welcher Anteil der von der Empfangsantenne empfangenen Leistung wird anden Empfänger abgegeben?2. In Bild 5.2 sehen Sie den Eingangsreflexionsfaktor S 11 einer Antenne. Skizzieren Siein dieses Bild (qualitativ !) den Verlauf des Transmissionsfaktors S 21 = 10 lg P EPS!(Nichts rechnen !!)3. Ab welchem Abstand befindet man sich im Fernfeld einer Antenne? (Näherungsformel)4. Berechnen Sie diesen Abstand für einen Dipol der Länge 7, 2 cm bei einer Frequenzvon 2 GHz !16
- 17 -S11 in dB0−2−4−6−8−10−12−14−16−181.5 2 2.5Frequenz in GHzAbbildung 5.2: Eingangsreflexionsfaktor einer Antenne
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