ОЕМС_41,42 / ОЕМС_41,42 / ЗЕМС_ЛкНов / ПЗ (РТДС52)
.docПЗ№2 (ЕМС)
Задача 1
Вычислить емкость диапазона частот 2,4 - 2,4835 ГГц, используемого для цифровой связи распределительного типа с классом излучения 2MOOGDX.
Решение:
Емкость (вместимость) Q любого диапазона определяется максимальным количеством полос спектра радиосигналов, «вмещаемая» в данный диапазон в данное время в данной территории при однократном использовании частотного ресурса вычисляется по формуле
,
где − верхние и нижние граничные частоты диапазона соответственно, − необходимая ширина полосы спектра радиосигнала.
Верхние и нижние граничные частоты диапазона соответственно заданы диапазоном 2,4 ГГц - 2,4835 ГГц ГГц и равны 2483,5 МГц и 2400,0 МГц соответственно.
Необходимая ширина полосы спектра определяется заданным классом излучения 2M50G7DХ и равна 2,0 МГц.
Тогда .
Ответ: Емкость микроволнового диапазона частот 2,4 ГГц - 2,4835 ГГц составляет 41 полосу спектра.
Задача 2
Вычислить емкость диапазонов частот 48,5 - 66 МГц и 76 - 100 МГц, используемых для радиовещания с классом излучения 250KF3EGN.
Решение:
Емкость (вместимость) Q любого диапазона определяется максимальным количеством полос спектра радиосигналов, ««вмещаемая»» в данный диапазон в данное время в данной территории при однократном использовании частотного ресурса вычисляется по формуле
,
где − верхние и нижние граничные частоты диапазона соответственно, − необходимая ширина полосы спектра радиосигнала.
Верхние и нижние граничные частоты диапазона соответственно заданы диапазонами частот 48,5МГц-66МГц и 76МГц-100МГц и равны:
-
для диапазона 48,5МГц - 66 МГц – 66 МГц и 48,5 МГц соответственно;
-
для диапазона 76 МГц - 100 МГц – 100 МГц и 76 МГц соответственно.
Необходимая ширина полосы спектра определяется заданным классом излучения 250kF3EG11 и равна 250 кГц.
Тогда .
Ответ: Суммарная емкость диапазонов частот 48,5 МГц - 66 МГц и 76 МГц - 100 МГц для радиовещания составляет 166 полос спектра.
Задача 3
Вычислить емкость микроволнового диапазона 11,7ГГц-12,5ГГц, используемого для наземного многоканального вещания системой МИТРИС с классом излучения 40MOG7FdF.
Решение:
Емкость (вместимость) Q любого диапазона определяется максимальным количеством полос спектра радиосигналов, «вмещаемая» в данный диапазон в данное время в данной территории при однократном использовании частотного ресурса вычисляется по формуле
,
где − верхние и нижние граничные частоты диапазона соответственно, − необходимая ширина полосы спектра радиосигнала.
Верхние и нижние граничные частоты диапазона соответственно заданы диапазоном 11,7 ГГц - 12,5 ГГц и равны 12500 МГц и 11700 МГц соответственно.
Необходимая ширина полосы спектра определяется заданным классом излучения 40М0G7FDF и равна 240 МГц.
Тогда .
Ответ: Емкость микроволнового диапазона частот 11,7 ГГц - 12,5 ГГц составляет 20 полос спектра (каналов).
Задача 4
Вычислить емкость микроволнового диапазона 10,7 ГГц - 11,7 ГГц, используемого спутниковыми системами связи для непосредственного вещания с шириной спектра каналов 36 МГц
Решение:
Емкость (вместимость) Q любого диапазона определяется максимальным количеством полос спектра радиосигналов, «вмещаемая» в данный диапазон в данное время в данной территории при однократном использовании частотного ресурса вычисляется по формуле
,
где − верхние и нижние граничные частоты диапазона соответственно, − необходимая ширина полосы спектра радиосигнала.
Верхние и нижние граничные частоты диапазона соответственно заданы диапазоном 10,7 ГГц - 11,7 ГГц и равны 11700 МГц и 10700 МГц соответственно.
Необходимая ширина полосы спектра определяется заданным классом излучения 40М0G7FDF и равна 36 МГц.
Тогда .
Ответ: Емкость микроволнового диапазона частот 10,7 ГГц -11,7 ГГц для спутникового вещания составляет 27 полос спектра (каналов).
Задача 5
Выразить в дБ значения заданных в табл. 1 и 2 чисел.
Таблица 1
N |
1,01 |
1,02 |
1,04 |
1,06 |
1,08 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
Значение N дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
Значение N дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
7,0 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
20 |
30 |
40 |
50 |
100 |
|
Значение N дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
Р, Вт |
1 |
2 |
3 |
25 |
30 |
50 |
100 |
1000 |
0,5 |
Р, дБВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р, Вт |
1 |
0,5 |
0,1 |
0,01 |
0,001 |
Р, дБВт |
|
|
|
|
|
Решение:
Очень большие и очень малые величины в радиотехнике принято выражать в децибелах. В децибелах отношение двух величин N=N1/N2, где N1 и N2 имеют одинаковую равномерность, выражают следующим образом NдБ=10lgN.
Например, отношение мощностей сигнал-шум в децибелах есть . Для видеоимпульсов и шумов в видеотракте можно записать , где - мощность сигнала на единичном сопротивлении, − эффективное напряжение шума. Тогда
.
Во многих случаях удобно положить в отношении двух величин N1/N2 величину N2=1 (1 Вт, 1 градус и т.д.). Тогда соответственно N дБ имеет размерность дБВт, дБград, и т.д. Если N2 положить равной, например, одному милливатту, то размерность N дБ записывается как дБм (децибел милливатт).
Таблица 1.
N |
1,01 |
1,02 |
1,04 |
1,06 |
1,08 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
Значение N дБ |
0,045 |
0,086 |
0,17 |
0,25 |
0,33 |
0,41 |
0,79 |
1,14 |
1,46 |
1,76 |
N |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
Значение N дБ |
2,04 |
2,30 |
2,55 |
2,79 |
3,0 |
3,98 |
4,77 |
6,02 |
6,99 |
7,78 |
N |
7,0 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
20 |
30 |
40 |
50 |
100 |
|
Значение N дБ |
8,45 |
9,03 |
9,54 |
1,0 |
13,0 |
14,8 |
16,02 |
17,0 |
20,0 |
|
Таблица 2
Р, Вт |
1 |
2 |
3 |
25 |
30 |
50 |
100 |
1000 |
0,5 |
Р, дБВт |
0 |
3,0 |
4,77 |
13,98 |
14,77 |
16,99 |
20 |
30 |
-3,0 |
Р, Вт |
1 |
0,5 |
0,1 |
0,01 |
0,001 |
Р, дБм |
30 |
26,99 |
20 |
10 |
0 |
Задача 6
Нарисуйте гармоническое колебание как функцию расстояния. Укажите длину волны колебания . Нарисуйте гармоническое колебание как функцию времени. Укажите период колебания Т. Установите связь между и Т., а также между и частотой гармонического колебания f.
f, ГГц |
0,3 |
1 |
3 |
6 |
12 |
20 |
30 |
44 |
100 |
300 |
, см |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение :
Если скорость распространения электромагнитных колебаний (света в том числе) равна с=300 000 км/с, то за время одного периода колебания Т электромагнитная волна проходит расстояние, равное длине волны , т.е. сТ=. Частота колебаний f =1/Т. Отсюда получаем =с/f. Если выразить в см, а частоту f в ГГц, то (см) =30/f(ГГц).
f, ГГц |
0,3 |
1 |
3 |
6 |
12 |
20 |
30 |
44 |
100 |
300 |
, см |
1 |
30 |
10 |
5 |
2,5 |
1,5 |
1,0 |
0,68 |
0,3 |
0,1 |
а) б)
Рис. Гармоническое колебание:
а) как функция расстояния; б) как функция времени