4.9: Вправи

1. Антена випромінює\(45\%\) лише вхідну потужність до неї. Решта втрачається в міру спеки. Яка вхідна потужність (в\(\text{dBm}\)) потрібна для випромінювання\(30\text{ dBm}\)?
2. Вихідний каскад переднього кінця РФ складається з підсилювача, а потім фільтра, а потім антени. Підсилювач має коефіцієнт посилення\(27\text{ dB}\), фільтр має втрати\(1.9\text{ dB}\), а від вхідної потужності до антени,\(35\%\) втрачається як тепло через резистивних втрат. Якщо вхідна потужність на підсилювач є\(30\text{ dBm}\), обчисліть наступне:
   1. Яка потужність на підсилювач в ватах?
   2. Висловіть втрату антени в\(\text{dB}\).
   3. Який загальний коефіцієнт посилення переднього кінця РФ (підсилювач+фільтр)?
   4. Яка загальна потужність, що випромінюється антеною в\(\text{dBm}\)?
   5. Яка загальна потужність, що випромінюється антеною в\(\text{mW}\)?
3. Вихідний каскад переднього кінця РФ складається з підсилювача, а потім фільтра, а потім антени. Підсилювач має коефіцієнт посилення\(27\text{ dB}\), фільтр має втрати\(1.9\text{ dB}\), а від вхідної потужності до антени,\(45\%\) втрачається як тепло через резистивних втрат. Якщо вхідна потужність на підсилювач є\(30\text{ dBm}\), обчисліть наступне:
   1. Що таке вхідна потужність на підсилювач?
   2. Висловіть втрати антени в децибелах.
   3. Який загальний коефіцієнт посилення переднього кінця РФ (підсилювач+фільтр)?
   4. Яка загальна потужність, що випромінюється антеною в\(\text{dBm}\)?
   5. Яка загальна потужність випромінюється антеною в міліватах?
4. На малюнку нижче представлені два передавача,\(\text{Tx}_{1}\) причому\(\text{Tx}_{2}\), що працює на одному рівні потужності, і один приймач,\(\text{Rx}\). \(\text{Tx}_{2}\)є навмисним передавачем, і його сигнал призначений для прийому в\(\text{Rx}\). \(\text{Tx}_{1}\)використовує той же частотний канал, що і\(\text{Tx}_{2}\), але він передає заважає сигнал. [Приклад паралелей 4.1.1]

Малюнок\(\PageIndex{1}\)

1. Припустимо, що антени всенаправлені і, перебуваючи в півміській місцевості, що передається щільність потужності падає як\(1/d^{3}\), де\(d\) відстань від передавача. Обчисліть СЕР за адресою\(\text{Rx}\). Висловіть свою відповідь в децибелах.
2. Тепер розглянемо спрямовану антену в той\(\text{Rx}\) час як передавальні антени залишаються всенаправленими. Антена на\(\text{Rx}\) спрямована до передавача\(\text{Tx}_{2}\) і коефіцієнт посилення антени\(6\text{ dB}\). У напрямку\(\text{Tx}_{1}\) ефективного посилення антени є\(−3\text{ dB}\). Тепер перерахуйте СЕР. Висловіть свою відповідь в\(\text{dB}\).

5. Тридцять п'ять відсотків вхідної потужності антени втрачається як тепло, що таке втрата антени в\(\text{dB}\).
6. Тільки\(65\%\) вхідна потужність антени випромінюється з рештою втрачається до розсіювання в антені, який коефіцієнт посилення антени в\(\text{dB}\)? (Це не посилення антени.)
7. Ефективність антени є\(66\%\). Якщо вхідна потужність до антени - це\(10\text{ W}\) те, що потужність випромінюється антеною в\(\text{dBm}\)?
8. Антена з входом\(1\text{ W}\) працює у вільному просторі і має коефіцієнт посилення антени\(12\text{ dBi}\). Яка максимальна щільність потужності\(100\text{ m}\) у антени?
9. Передавач має антену з коефіцієнтом посилення антени\(10\text{ dBi}\), резистивні втрати антени є\(50\%\), а вхідна потужність до антени є\(1\text{ W}\). Що таке ЕІРП у ватах?
10. Передавач має антену з коефіцієнтом посилення антени\(20\text{ dBi}\), резистивні втрати антени є\(50\%\), а вхідна потужність до антени є\(100\text{ mW}\). Що таке ЕІРП у ватах?
11. Антена з коефіцієнтом посилення антени\(8\text{ dBi}\) випромінює\(6.67\text{ W}\). Що таке ЕІРП у ватах? Припустимо, що антена\(100\%\) ефективна.
12. Антена має коефіцієнт посилення антени\(10\text{ dBi}\) і\(40\text{ W}\) вхідний сигнал. Що таке ЕІРП у ватах?
13. Антена з\(5\text{ W}\) вхідної потужності має коефіцієнт посилення антени\(20\text{ dBi}\) і ефективність антени\(25\%\) і всі втрати обумовлені резистивними втратами в антені. [Приклад паралелей 4.5.2]
    1. Скільки енергії в\(\text{dBm}\) втрачається як тепло в антені?
    2. Скільки потужності в\(\text{dBm}\) випромінюється антеною?
    3. Що таке ЄІРП\(\text{dBW}\)?
14. Антена з ефективністю\(50\%\) має посилення антени\(12\text{ dBi}\) і випромінює\(100\text{ W}\). Що таке ЕІРП у ватах?
15. Антена з ККД\(75\%\) і посилення антени\(10\text{ dBi}\). Якщо вхідна потужність на антену є\(100\text{ W}\),
    1. яка загальна потужність в\(\text{dBm}\) випромінюваної антеною?
    2. що таке ЄІРП\(\text{dBm}\)?
16. На резонансній антені великий струм встановлюється шляхом створення стоячої хвилі. Пік струму, який таким чином призводить, встановлює сильне електричне поле (а отже, і магнітне поле), яке випромінюється від антени. Типовий диполь втрачає\(15\%\) вхідну потужність до нього як резистивні (\(I^{2}R\)) втрати і має коефіцієнт посилення антени\(10\text{ dBi}\) вимірюється при\(50\text{ m}\). Розглянемо дипольну антену базової станції, яка має\(100\text{ W}\) вхід до неї. Також врахуйте, що передана щільність потужності падає з\(d\) відстанню як\(1/d^{3}\). Підказка, обчислити щільність потужності при\(50\text{ m}\). [Приклад паралелей 4.5.1]
    1. Що таке вхідна потужність в\(\text{dBm}\)?
    2. У чому передається потужність\(\text{dBm}\)?
    3. Що таке щільність потужності при\(1\text{ km}\)? Висловіть свою відповідь як\(\text{W/m}^{2}\).
    4. Яка потужність захоплена приймаючою антеною (в\(1\text{ km}\)), яка має ефективну антену діафрагми\(6\text{ cm}^{2}\)? Висловіть свою відповідь спочатку,\(\text{dBm}\) а потім ватами.
    5. Якщо рівень фонового шуму, захоплений антеною\(1\text{ pW}\), є, що таке SNR в децибелах? Ігноруйте перешкоди, що надходять від інших передавачів.
17. Система зв'язку, що працює при,\(2.5\text{ GHz}\) містить передавальну антену з коефіцієнтом посилення антени\(12\text{ dBi}\) та приймальну антену з ефективною площею діафрагми\(20\text{ cm}^{2}\). Відстань між двома антенами становить\(100\text{ m}\).
    1. Що таке коефіцієнт посилення антени приймаючої антени?
    2. Якщо вхід на передавальну антену є\(1\text{ W}\), яка щільність потужності на приймаючій антені, якщо потужність падає\(1/d^{2}\), як, де\(d\) відстань від передавальної антени?
    3. Таким чином, яка потужність подається на виході приймаючої антени?
18. Розглянемо систему зв'язку «точка-точка». Параболічні антени встановлені високо на щоглі, так що наземних ефектів не існує, таким чином потужність падає як\(1/d^{2}\). Коефіцієнт посилення передавальної антени є\(20\text{ dBi}\) і коефіцієнт посилення приймаючої антени є\(15\text{ dBi}\). Відстань між антенами становить\(10\text{ km}\). Ефективна площа приймальної антени є\(3\text{ cm}^{2}\). Якщо вхідна потужність для передавальної антени є\(600\text{ mW}\), яка потужність подається на виході приймаючої антени?
19. Розглянемо систему зв'язку\(28\text{ GHz}\) «точка-точка». Параболічні антени встановлені високо на щоглі, так що наземних ефектів не існує, таким чином потужність падає як\(1/d^{2}\). Коефіцієнт посилення передавальної антени є\(20\text{ dBi}\) і коефіцієнт посилення приймаючої антени є\(15\text{ dBi}\). Відстань між антенами становить\(10\text{ km}\). Якщо вихідна потужність від приймаючої антени є\(10\text{ pW}\), яка вхідна потужність для передавальної антени?
20. Антена має ефективну площу діафрагми\(20\text{ cm}^{2}\). Що таке коефіцієнт посилення антени при\(2.5\text{ GHz}\)?
21. Антена, що працює на\(28\text{ GHz}\) має коефіцієнт посилення антени\(50\text{ dBi}\). Яка ефективна площа діафрагми антени?
22. \(15\text{ GHz}\)Приймальна антена має коефіцієнт посилення антени\(20\text{ dBi}\). Якщо щільність потужності на приймаючій антені є\(1\text{ nW/cm}^{2}\), яка потужність на виході антени? [Приклад паралелей 4.6.3]
23. Мікросмужкова патч-антена, що працює при,\(2\text{ GHz}\) має ефективність\(66\%\) і коефіцієнт посилення антени\(8\text{ dBi}\). Вхідна потужність на антену є\(10\text{ W}\).
    1. Яка потужність, в\(\text{dBm}\), випромінюється антеною?
    2. Яка еквівалентна ізотропна випромінювана потужність (EIRP) у ватах?
    3. Що таке щільність потужності, в\(\mu\text{W/m}^{2}\),\(1\text{ km}\) при ігноруванні наземних впливів?
    4. Через багатопроменевих ефектів щільність потужності падає як\(1/d^{4}\),\(d\) де відстань. Що таке щільність потужності, в\(\text{nW/m}^{2}\), при,\(1\text{ km}\) якщо щільність потужності знаходиться\(100\text{ mW/m}^{2}\) на\(10\text{ m}\) від передавальної антени?
24. Система зв'язку, що працює на\(10\text{ GHz}\) використовує мікросмужкову патч-антену як передавальну антену та дипольну антену як приймальну антену. Передавальна антена безпосередньо підключена до передавача і вихідна потужність передавача\(30\text{ W}\). Передача антена має коефіцієнт посилення антени\(9\text{ dBi}\) і ефективність антени\(60\%\). Приймальна антена має коефіцієнт посилення антени\(2\text{ dBi}\) і ефективність випромінювання\(80\%\). Приймальна антена з'єднується з приймачем\(10\text{ m}\) довгим кабелем з втратою\(0.1\text{ dB/m}\). Зв'язок між передавальною та приймальною антеною досить підвищена, що наземні ефекти та багатопроменеві ефекти незначні.
    1. Яка вихідна потужність передавача в\(\text{dBm}\)?
    2. Що таке ЄІРП\(\text{dBm}\)?
    3. Передана потужність знизиться як\(1/d^{n}\) (\(d\)це відстань). Що таке\(n\)?
    4. Яка пікова щільність потужності в\(\mu\text{W/m}^{2}\) ат\(1\text{ km}\)?
    5. Який ефективний розмір діафрагми приймаючої антени в\(\text{m}^{2}\)?
    6. Якщо щільність випромінюваної потужності на приймаючій антені є\(\:\mu\text{W/m}^{2}\), яка потужність сигналу на виході приймаючої антени в\(\text{dBm}\)?
    7. Яка загальна втрата кабелю в\(\text{dB}\)?
    8. Яка потужність подається приймачу в\(\text{dBm}\)?
25. Система зв'язку, що працює на\(10\text{ GHz}\) використовує мікросмужкову патч-антену як передавальну антену та дипольну антену як приймальну антену. Передавальна антена підключена до передавача\(20\text{ m}\) довгим кабелем з втратою\(0.2\text{ dB/m}\) і вихідна потужність передавача\(30\text{ W}\). Передача антена має коефіцієнт посилення антени\(9\text{ dBi}\) і ефективність антени\(60\%\). Зв'язок між передавальною та приймальною антеною досить підвищена, що наземні ефекти та багатопроменеві ефекти незначні.
    1. Яка вихідна потужність передавача в\(\text{dBm}\)?
    2. Яка втрата кабелю між передавачем і антеною?
    3. Яка загальна потужність випромінюється передавальною антеною в\(\text{dBm}\)?
    4. Яка потужність втрачається в антені як резистивні втрати і паразитне випромінювання? Висловіть свою відповідь в\(\text{dBm}\).
    5. Що таке EIRP передавача в\(\text{dBm}\)?
    6. Передана потужність знизиться як\(1/d^{n}\) (\(d\)це відстань). Що таке\(n\)?
    7. Яка пікова щільність потужності в\(\mu\text{W/m}^{2}\) ат\(1\text{ km}\)?
26. Складені дипольні антени часто знаходяться у верхній частині щогл мобільних телефонів, особливо для великих комірок та робочих частот нижче\(1\text{ GHz}\). Ці антени мають ККД, близький до\(90\%\). Розглянемо антену, яка має\(40\text{ W}\) вхідну потужність, посилення антени\(10\text{ dBi}\), і передає сигнал на\(900\text{ MHz}\).
    1. Що таке ЕІРП у ватах?
    2. Якщо щільність потужності падає\(1/d^{3}\), як, де\(d\) відстань від передавальної вежі, яка щільність потужності при,\(1\text{ km}\) якщо щільність потужності знаходиться\(100\text{ mW/m}^{2}\) на\(10\text{ m}\)?
27. Розглянемо систему зв'язку\(18\text{ GHz}\) «точка-точка». Параболічні антени встановлюються на щоглах, а LOS між антенами знаходиться трохи вище лінії дерева. В результаті потужність падає як\(1/d^{3}\), де\(d\) знаходиться відстань між антенами. Коефіцієнт посилення передавальної антени є\(20\text{ dBi}\) і коефіцієнт посилення приймаючої антени є\(15\text{ dBi}\). Антени вирівняні так, щоб вони знаходилися в дальньому промені один одного. Відстань між антенами становить\(1\text{ km}\). Передавальна антена приводиться в дію підсилювачем потужності з вихідною потужністю\(100\text{ W}\). Підсилювач приводить в рух коаксіальний кабель, який з'єднаний між підсилювачем і передавальною антеною. Кабель втрачає\(75\%\) свою потужність через резистивних втрат. На стороні прийому приймаюча антена безпосередньо підключена до підсилювача masthead з коефіцієнтом посилення,\(10\text{ dB}\) а потім короткий кабель з втратою\(3\text{ dB}\) перед входом на базову станцію прийому.
    1. Намалюйте шлях сигналу.
    2. Які втрати і посилення коаксіального кабелю передавача в децибелах?
    3. Який відсоток вхідної потужності для приймального коаксіального кабелю втрачається в приймальному кабелі?
    4. Висловіть потужність підсилювача передачі в\(\text{dBW}\) і\(\text{dBm}\).
    5. Яка втрата поширення в децибелах?
    6. Визначте сумарну потужність у ватах, що подається на приймальну базову станцію.
28. Розглянемо систему зв'язку «точка-точка». Параболічні антени встановлені високо на щоглі, щоб наземні ефекти були мінімальними. При цьому щільність потужності падає як\(1/d^{2.3}\), де\(d\) знаходиться відстань від передавача. Коефіцієнт посилення передавальної антени є\(15\text{ dBi}\) і коефіцієнт посилення приймаючої антени є\(12\text{ dBi}\). Ці посилення антени нормалізуються на відстань\(1\text{ m}\). Відстань між антенами становить\(15\text{ km}\). Вихідна потужність приймаючої антени повинна бути\(1\text{ pW}\). Частота РФ є\(2\text{ GHz}\); ставитися до антен як без втрат.
    1. Що таке отримана потужність в\(\text{dBm}\)?
    2. Що таке втрата шляху в децибелах?
    3. Що таке втрата зв'язку в децибелах?
    4. Використовуючи втрату зв'язку, обчислити\(P_{T}\) вхідну потужність передавача. Висловіть відповідь в\(\text{dBm}\).
    5. Яка площа діафрагми приймача в квадратних метрах?
    6. Визначте щільність випромінюваної потужності на приймачі з точки зору вхідної потужності передавача. Тобто, якщо\(P_{T}\) вхідна потужність для передавальної антени, визначити щільність потужності\(P_{D}\), на приймаючій антені де\(P_{D} = xP_{T}\). Що знаходиться\(x\) в одиницях\(\text{m}^{−2}\)?
    7. Використовуючи розрахунок щільності потужності і площі діафрагми, обчисліть\(P_{T}\) у ватах.
    8. Що знаходиться\(P_{T}\) в\(\text{dBm}\)? Це має збігатися з відповіддю, яку ви обчислили в (d).
    9. Яка загальна потужність випромінюється передавальною антеною в\(\text{dBm}\)?
29. Дві однакові антени використовуються в системі зв'язку «точка-точка», кожна з яких має коефіцієнт посилення\(50\text{ dBi}\). Система має робочу частоту\(28\text{ GHz}\) і антени знаходяться у верхній частині щогли\(100\text{ m}\) висотою. Радіочастотний зв'язок між антенами складається лише з прямої прямої видимості.
    1. Яка ефективна площа діафрагми кожної антени?
    2. Як впливає щільність потужності розповсюджуючого сигналу з відстанню.
    3. Якщо розділення передавальної та приймальної антен є\(10\text{ km}\), яка втрата шляху в децибелах?
    4. Якщо розділення передавальної та приймальної антен є\(10\text{ km}\), яка втрата зв'язку в децибелах?
30. Передавач і приймач, що\(2\text{ GHz}\) працюють на одному рівні, але прямий шлях між ними заблокований будівлею, і сигнал повинен дифрагувати над будівлею для встановлення лінії зв'язку. Це класична ситуація дифракції краю ножа. Антени передачі та прийому відокремлені від будівлі,\(4\text{ km}\) і будівля\(20\text{ m}\) вище, ніж антени (які знаходяться на однаковій висоті). Враховуйте, що будівля дуже тонке. Встановлено, що втрати шляху можна визначити, враховуючи втрати внаслідок поширення вільного простору та втрати внаслідок дифракції над краєм ножа.
    1. Що таке додаткове загасання (в децибелах) внаслідок дифракції?
    2. Якщо робоча частота є\(100\text{ MHz}\), що таке загасання (в децибелах) внаслідок дифракції?
    3. Якщо робоча частота є\(10\text{ GHz}\), що таке загасання (в децибелах) внаслідок дифракції?
31. Пагорб -\(1\text{ km}\) від передавальної антени і\(2\text{ km}\) від приймаючої антени. Приймальна і передавальна антени знаходяться на одній висоті, а пагорб\(20\text{ m}\) вище висоти антен. Яка додаткова втрата викликана дифракцією над вершиною пагорба? Ставтеся до гірки як до ножа-краю і робоча частота є\(1\text{ GHz}\).
32. \(1\text{ GHz}\)Точка-точка зв'язку має два основних шляхи передачі. Один - шлях LOS, а інший включає відображення від землі, так що щільність потужності переданого сигналу\(d\) згортається як\(1/d^{2.5}\) де відстань від передавальної антени. На\(10\text{ m}\) щільність потужності від передавальної антени є\(100\text{ mW/m}^{2}\).
    1. Що таке щільність потужності при\(1\text{ km}\).
    2. Якщо приймаюча антена має коефіцієнт посилення антени\(30\text{ dBi}\), яка ефективна площа діафрагми приймаючої антени?
    3. Яка потужність сигналу на виході приймаючої антени?
33. Дві однакові антени використовуються в системі зв'язку «точка-точка», кожна з яких має коефіцієнт посилення\(30\text{ dBi}\). Система має робочу частоту\(14\text{ GHz}\) і антени знаходяться у верхній частині щогли\(100\text{ m}\) висотою. РЧ-зв'язок між антенами складається тільки з прямого шляху LOS.
    1. Яка ефективна площа діафрагми кожної антени?
    2. Як щільність потужності поширюється сигналу згортається з відстанню?
    3. Якщо розділення передавальної та приймальної антен є\(10\text{ km}\), яка втрата шляху? Ігноруйте атмосферні втрати.
34. Три основні смуги стільникового зв'язку зосереджені навколо\(450\text{ MHz},\: 900\text{ MHz},\) і\(2\text{ GHz}\). Порівняйте ці три смуги з точки зору багатопроменевих ефектів, дифракції навколо будівель, проникнення об'єкта (наприклад, стіни), розсіювання з дерев і частин дерев, і здатності стежити за кривизною пагорбів. Заповніть таблицю нижче відносними атрибутами: високий, середній і низький.

    Характеристика	\(450\text{ MHz}\)	\(900\text{ MHz}\)	\(2\text{ GHz}\)
    Багатопроменевий	\ (450\ текст {МГц}\) ">	\ (900\ текст {МГц}\) ">	\ (2\ текст {ГГц}\) ">
    Розсіювання	\ (450\ текст {МГц}\) ">	\ (900\ текст {МГц}\) ">	\ (2\ текст {ГГц}\) ">
    Проникнення	\ (450\ текст {МГц}\) ">	\ (900\ текст {МГц}\) ">	\ (2\ текст {ГГц}\) ">
    Наступна кривизна	\ (450\ текст {МГц}\) ">	\ (900\ текст {МГц}\) ">	\ (2\ текст {ГГц}\) ">
    Діапазон	\ (450\ текст {МГц}\) ">	\ (900\ текст {МГц}\) ">	\ (2\ текст {ГГц}\) ">
    Розмір антени	\ (450\ текст {МГц}\) ">	\ (900\ текст {МГц}\) ">	\ (2\ текст {ГГц}\) ">
    атмосферні втрати	\ (450\ текст {МГц}\) ">	\ (900\ текст {МГц}\) ">	\ (2\ текст {ГГц}\) ">

    Таблиця\(\PageIndex{1}\)

35. Опишіть різницю багатопроменевих ефектів у центральній частині міста порівняно з багатопроменевими ефектами в пустелі. Ваш опис повинен бути приблизно довжиною\(4\) рядків і не використовувати діаграму.
36. Бездротові локальні системи можуть працювати при\(2.4\text{ GHz},\: 5.6\text{ GHz},\: 40\text{ GHz}\) і\(60\text{ GHz}\). Контраст з поясненням продуктивності цих схем всередині будівлі з точки зору діапазону.
37. \(60\text{ GHz}\)У атмосфери сильно послаблює сигнал. Обговоріть походження цього і вкажіть перевагу і недолік.
38. Короткі відповіді на питання. Кожна частина вимагає короткого абзацу приблизно з п'яти рядків і фігури, де це доречно, щоб проілюструвати ваше розуміння.
    1. Системи стільникового зв'язку використовують дві смуги частот для зв'язку між базовою станцією та мобільним блоком. Смуги, як правило, розділені\(50\text{ MHz}\) або близько того. Яка смуга (вища або нижча) використовується для низхідної лінії зв'язку від базової станції до мобільного пристрою і які причини цього вибору?
    2. Опишіть принаймні два типи перешкод у стільниковій системі з точки зору мобільного телефону.
39. Три основні смуги стільникового зв'язку зосереджені навколо\(450\text{ MHz},\: 900\text{ MHz},\) і\(2\text{ GHz}\). Порівняйте ці три смуги з точки зору багатопроменевих ефектів, дифракції навколо будівель, проникнення об'єкта (наприклад, стіни), розсіювання з дерев і частин дерев і здатності стежити за кривизною пагорбів. Використовуйте таблицю і вкажіть відносні атрибути: високий, середній і низький. БУВ 10 (С)
40. Опишіть вицвітання Релея приблизно\(4\) лініями і без використання діаграми.
41. У кількох реченнях та за допомогою діаграми опишіть згасання Релея та вплив, який він має на радіозв'язок.
42. Передавальна антена і приймаюча антена розділені\(1\text{ km}\) і працюють при\(1\text{ GHz}\). Який радіус першої зони Френеля\(0.5\text{ km}\) від кожної антени? [Приклад паралелей 4.6.4]
43. Передавальна антена і приймаюча антена розділені\(40\text{ km}\) і працюють при\(10\text{ GHz}\). [Приклад паралелей 4.6.4]
    1. Який радіус першої зони Френеля в середній точці між антенами?
    2. Який радіус другої зони Френеля?
    3. Щоб забезпечити поширення LOS, який повинен бути зазор від прямої лінії між антенами та перешкодами, такими як пагорби?
44. Передавач і приймач працюють на\(100\text{ MHz}\), знаходяться на одному рівні і розділені\(4\text{ km}\). Сигнал повинен дифракціюватися над будівлею на півдорозі між антенами, що\(20\text{ m}\) вище прямого шляху між антенами. Що таке загасання (в децибелах) внаслідок дифракції?
45. Передавач і приймач працюють на\(10\text{ GHz}\), знаходяться на одному рівні і знаходяться\(4\text{ km}\) окремо. Сигнал повинен дифракціюватися над будівлею, яка знаходиться на півдорозі між антенами і\(20\text{ m}\) вище, ніж лінія між антенами. Що таке загасання (в\(\text{dB}\)) внаслідок дифракції?
46. Шляхи від передавальної антени до приймальної антени піднятий так, що наземні та багатопроменеві ефекти незначні. Потужність, що випромінюється\(d\) передавальною антеною, падає, як\(1/d^{n}\) де відстань, що таке\(n\)?
47. Система зв'язку має щільність потужності згортання\(1/d^{2.5}\) між передавальною антеною та мобільною приймаючою антеною, які розділені\(10\text{ km}\). У\(10\text{ m}\) від передавальної антени щільність потужності дорівнює\(10\text{ W/m}^{2}\). Яка щільність потужності у приймаючої антени? [Приклад паралелей 4.6.1]
48. Система\(900\text{ MHz}\) зв'язку використовує передавальну антену з коефіцієнтом посилення\(G_{T}\) антени\(3\text{ dB}\) та приймаючу антену з коефіцієнтом посилення\(G_{R}\) антени\(0\text{ dB}\). Якщо відстань між антенами є\(200\text{ m}\), яка втрата зв'язку від входу до передавальної антени та виходу приймаючої антени, якщо щільність потужності зменшується як\(1/d^{2.5}\)? [Приклад паралелей 4.6.2]
49. Передавач має щільність потужності\(100\text{ mW/m}^{2}\) на відстані\(1\text{ m}\) від передавача. Щільність потужності падає\(33\text{ dB}\) відповідно до десятиліття відстані. На якій відстані від передавальної антени досягне щільність потужності\(1\:\mu\text{W}\cdot\text{m}^{-2}\)? [Приклад паралелей 4.6.3]
50. Опишіть принаймні два типи перешкод у стільниковій системі з точки зору мобільного телефону.
51. У стільниковій системі сигнал навмисно передається від базової станції, номінально розташованої в центрі осередку, до мобільного пристрою в тій же осередку. Однак сусідні передавачі, що використовують один і той же канал, викликають перешкоди. На малюнку 4.8.4 мобільний блок розташований на краю комірки і використовує частотний канал А. багато сусідніх передавачів також працюють за допомогою каналу А, а шість найближчих передавачів можуть розглядатися як викликають значні перешкоди. Враховуйте, що мобільний блок - це відстань\(r\) від передавача свого комірки уздовж лінії, що з'єднує дві базові станції каналу А, що передавачі працюють на одному рівні потужності, і що відстань між базовими станціями, що працюють за допомогою каналу А, є\(3r\). Цей триклітинний кластер працює на заміській ділянці, і щільність потужності падає з\(d\)\(1/d^{3.5}\) відстанню через багатопроменеві ефекти. Що таке SIR у мобільного блоку? Висловіть свою відповідь в децибелах. [Приклад паралелей 4.8.1]
52. Клітинна система використовує триклітинний скупчення.
    1. Обробляючи клітини як шестикутники однакового розміру з вежами в центрі кожної клітинки, намалюйте карту клітин, включаючи всі\(3\) клітини в межах діаметрів осередків основного каналу. Позначте основну комірку та інші комірки, використовуючи ті ж частоти, що і A.
    2. Розглянемо мобільний блок на краю комірки, що передає передбачуваний сигнал від вежі в центрі цієї комірки. Визначте заважають вежі.
    3. Якщо наземні ефекти та багатопроменеві ефекти незначні, який коефіцієнт відкату потужності, якщо відстань між вежею та мобільним пристроєм\(d\)? Тобто, що таке п, якщо потужність падає як\(1/d^{n}\)?
    4. Якщо використовуються трисекторні антени, визначити заважають осередки і приблизно визначити поліпшення SIR порівняно з використанням несекторизованої антени? Докладні розрахунки робити не потрібно.
53. Опишіть трисекторні антени в\(4\) лініях і без використання діаграми.

4.12.1 Вправи за розділами

\(†\)складний,\(‡\) дуже складний

\(§14.3 1†\)

\(§14.5 2†, 3†, 4‡, 5, 6, 7†, 8†, 9†, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16‡, 17, 18, 19, 22 \)

\(§14.6 23‡, 24‡, 25‡, 26‡, 27‡, 28‡, 29†, 30†, 31†, 32‡, 33†, 34‡, 35†, 36, 37, 38†, 39, 40, 41, 42†, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 \)

\(§14.8 50†, 51‡, 52‡, 53†\)

4.12.2 Відповіді на вибрані вправи

2. (е)\(53.23\text{ dBm}\)

17. \(0.251\:\mu\text{W}\)
18. \(14.3\text{ pW}\)

23. (б)\(63.1\text{ W}\)

25. (е)\(49.77\text{ dBm}\)

27. (f)\(708\text{ pW}\)
28. \(107.65\text{ dB}\)

32. \(7.16\text{ m}^{2}\)

42. \(8.66\text{ m}\)

51. \(7.33\text{ dB}\)