电磁场、微波技术与天线第13章习题答案.pdf

第13 章电波传播习题 13-1 推导自由空间传播损耗的公式，并说明其物理意义。 解：自由空间传播损耗是指当发射天线与接收天线的方向系数均为1 时，发射天线的辐射功 率P 与接收天线的最佳接收功率P 之比，即 r L P L r 0 P L 方向系数D 1 的发射天线的功率密度为 P S r av 4πr2 方向系数D 1 的接收天线的有效接收面积为 λ2 λ2 A G e 4π 4π 则接收天线的接收功率为 2 λ ⎛ ⎞ P S =⋅A P L av e ⎜ ⎟ r 4πr ⎝ ⎠ 而自由空间的传播损耗又可以表示为 P 4πr L0 10lg r 20lg dB P λ L 因此 L0 32.45 =+20lg f (MHz) +20lg r (km) dB 121.98=+20lgr (km)−20lgλ(cm) dB 物理意义：自由空间的传播损耗是指球面波在自由空间的传播过程中，随着传播距离的 增大，能量的自然扩散而引起的损耗，它反映了球面波的扩散损耗。 13-2 有一广播卫星系统，其下行线中心工作频率为f 700MHz ，卫星发射功率为 200 W ，发射天线在接收天线方向的增益系数为26dB ，接收点至卫星的距离为 37 740km ，接收天线的增益系数为30dB ，试计算接收机的最大输入功率。 解：由于该广播卫星系统的下行中心工作频率为f 700MHz ，信号传播距离为 r 37740km ，则电波的自由空间传播损耗为 L0 32.45 =+20lg f (MHz) +20lg r (km) 32.45 =+20×lg 700 +20×lg 37740 181dB 利用卫星发射功率P 200 W 53.01dBm ，发射天线增益G 26dB 及接收天线增