1.25 Балл
Задание 5
5. Определите амплитуду «самосогласованного» напряжения на сеточном зазоре резонатора с высокой собственной добротностью, если амплитуда первой гармоники конвекционного тока на входе в резонатор равна Nstudent+2 [мА], угол пролета 90О, ускоряющее напряжение Ngroup кВ, ток луча 100 mА.
Решение
Дано:
Qсобств = ∞, Im1 = Nstudent+2 = 21 мА, ξ = 90°, U0 = Ngroup = 3 кВ, I0 = 100 мА
Um - ?
Чтобы найти интересующую нас амплитуду напряжения на сеточном зазоре резонатора, воспользуемся формулой для вычисления КПД через параметры устройства [14, с. 153]:
Коэффициент взаимодействия M здесь приблизительно равен 0,9 [14, с. 84]:
Зная,
что добротность Qсобств
очень большая, оценим КПД резонатора.
Слагаемым с бесконечностью в знаменателе
можно пренебречь, поэтому
стремится к 1:
Выразим Um и подставим известные величины:
Ответ:
0 балл
Задание 6
6. Определите коэффициент шума усилительного прибора в дБ, если его эффективная шумовая температура (100+ Nstudent*2.5)К.
Рассчитайте эффективную шумовую температуру двух таких приборов, включенных каскадно, если коэффициент усиления каждого прибора (10+ Ngroup *0.25) дБ.
Проанализируйте результат.
Решение
Эффективная шумовая температура (формулы из [14, с. 60]):
Шум-фактор:
коэффициент шума:
Два усилителя подключены каскадно. Коэффициент усиления:
Зная
Выразим коэффициент усиления в относительных единицах:
Можно посчитать шум-фактор целого каскада:
Через
вычислим
:
Ответ:
Проанализируем результат.
Были получены эффективные шумовые температуры у каскада и одиночного устройства. Каскад, как выяснилось, имеет больший уровень шума.
Также можно заметить, что первое устройство в каскаде вносит основной вклад в шум-фактор. Чем больше добавляется устройств, тем меньше они шумят.
1. Балл
Задание 7
7. Информацию о галактическом окружении человечество получает из космоса со спутников, используя микроволновые каналы связи. Выберите один (серию) из снимков, который Вам более всего нравится, с сайта IMAGES (hubblesite.org)
Решение
Мне понравился снимок галактики AM 1054-325 [15]. Она выглядит как вопросительный знак.
Рис. 4. Галактика AM 1054-325
1.0 Балл
Источники
[1] Сети GSM. Взгляд изнутри [Электронный ресурс]: IXBT.COM. URL: https://www.ixbt.com/mobile/gsm-nets.html (дата обращения: 12.03.2024).
[2] "Физиология" и "анатомия" цифровой связи стандарта GSM [Электронный ресурс]: IXBT.COM. URL: https://www.ixbt.com/mobile/gsm-inside.html (дата обращения: 12.03.2024).
[3] GSM [Электронный ресурс]: Wikipedia. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/GSM (дата обращения: 12.03.2024).
[4] Лекция 1.
[5] 5G UC, 5G, 5G+ и UW: что означают эти значки на экране телефона [Электронный ресурс]: 1gai.ru. URL: https://1gai.ru/publ/529814-5g-uc-5g-5g-i-uw-chto-oznachajut-jeti-znachki-na-jekrane-telefona.html (дата обращения: 12.03.2024).
[6] Захаров С.Д., Мосягина И.В. Кластерная структура воды (обзор) / Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН. М., 2011. 24 с.
[7] Структура и свойства белков [Электронный ресурс]: Profil. URL: http://profil.adu.by/mod/book/tool/print/index.php?id=3901 (дата обращения: 16.03.2024).
[8] СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 [Электронный ресурс]: Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: http://docs.cntd.ru/document/573536177 (дата обращения: 12.03.2024).
[9] Иваненко В.П., Мусаев А.Ф. и др. Микроволновые печи и безопасность их эксплуатации [Электронный ресурс]: Киберленинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mikrovolnovye-pechi-i-bezopasnost-ih-ekspluatatsii (дата обращения: 12.03.2024).
[10] ICNIRP Guidelines. For limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic. Fields (up to 300 gHz). Health physics 1998. Vol. 74, № 4. P. 494-522.
[11] Суетов А.А., Алекперов С.И. Острое поражение органа зрения электромагнитным излучением сверхвысокочастотного диапазона (экспериментальное исследование). Вестник офтальмологии. 2019. Т. 135, № 4. С. 41‑49.
[12] Григорьев А.Д., Иванов В.А., Молоковский С.В. Микроволновая электроника / Под ред. А.Д. Григорьева. СПб.: «Лань», 2015. 637 с.
[13] Лекция 3.
[14] Григорьев А.Д., Иванов В.А., Молоковский С.В. Микроволновая электроника. 3-е изд. СПб.: Лань, 2016. 496 с.
[15] Galaxy AM 1054-325 [Электронный ресурс]: HubbleSite. URL: https://hubblesite.org/contents/media/images/2024/004/01HN3A68AHYZ7YV50T5G2D2K0Y?itemsPerPage=100&Topic=105-galaxies (дата обращения: 12.03.2024).