ОЕМС_41,42 / ОЕМС_41,42 / ЗЕМС_ЛкНов / ПЗ (РТДС52)

ПЗ№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 NдБ=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