Влияние электромагнитного поля на подземную проволочную антенну
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
влияние электромагнитного поля на подземную проволочную антенну
АННОТАЦИЯ
электромагнитное поле подземная проволочная антенна
В данной выпускной квалификационной работе проводится исследование влияния электромагнитного поля на подземную проволочную антенну, расположенную на определенной глубине.
При выполнении выпускной квалификационной работы был предложен метод раiета на основе использования коэффициентов Френеля и проведены раiеты амплитудно-временных форм электрических полей на границе раздела двух сред воздух-земля с различными электрофизическими характеристиками грунта и глубины залегания антенны. По значениям этих полей был проведен раiет напряжения нагрузки антенны для конкретной проволочной антенны при условии, что длина антенны во много раз меньше длины волны. Был проведен анализ результатов. Разработан программный продукт, позволяющий выполнять основные операции разработанного алгоритма.
Объем работы стр., рис., табл., источников информации.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
.1Постановка задачи
.2 Методики раiета
.3 Численное интегрирование
.4 Вывод формулы Симпсона
.5 Геометрическая иллюстрация
.6 Выбор шага интегрирования
. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
.1 Распространение радиоволн в идеальном однородном диэлектрике
.2 Распространение плоских радиоволн в однородной проводящей среде
.3 Принцип Гюйгенса и зоны Френеля
.4 Отражение радиоволн от поверхности плоской Земли
.5 Отражение плоских радиоволн на границе раздела двух сред
.6 Коэффициент отражения вертикально поляризованной волны
.7 Коэффициент отражения горизонтально поляризованной волны
.8 Электрические параметры антенн
.9 Сопротивление излучения и коэффициент полезного действия антенн
.10 Параметры приемных антенн
.11 "ияние земной поверхности на свойства антенны
.12 Описание программного продукта
. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Электромагнитные волны представляют собой одно из явлений электромагнетизма, и их основные свойства определяются решением уравнений Максвелла. Источниками излучения электромагнитных волн являются неравномерно движущиеся заряды и изменяющиеся во времени токи. Вызванное ими электромагнитное возмущение распространяется в виде электромагнитной волны в пространстве, окружающем эти заряды и токи. При этом изменение электрического поля приводит к появлению изменяющегося магнитного поля, которое, в свою очередь, вызывает появление изменяющегося электрического поля и т. д. Если в среде распространения электромагнитной волны нет потерь энергии, то процесс согласованного изменения ее электрического и магнитного полей может продолжаться бесконечно долго, а граница области пространства, в которой происходят эти изменения, движется со скоростью света, удаляясь от источника излучения электромагнитной волны. Причем процесс распространения электромагнитной волны продолжается даже тогда, когда источник ее излучения прекратил существование. Электромагнитные волны могут распространяться в различных средах, в том числе и в вакууме.
В природе существует широкое многообразие электромагнитных волн, различающихся способом излучения волны источником и особенностями распространения волн в разных средах. Электромагнитные волны обладают всеми основными свойствами волн. Они подчиняются закону отражения волн: угол падения равен углу отражения. При этом от поверхности диэлектрика электромагнитные волны отражаются слабо, а от поверхности металлов почти полностью. При переходе из одной среды в другую электромагнитные волны преломляются и подчиняются закону преломления волн: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред и равная отношению скорости электромагнитных волн в первой среде к скорости электромагнитных волн во второй среде (эта величина называется показателем преломления второй среды относительно первой), но если на пути волны встречается металлический провод, антенна или любое другое проводящее тело, то они отдают ему свою энергию, вызывая тем самым в этом проводнике переменный электрический ток.
В данной дипломной работе рассматривается задача о переходе электромагнитной волны из одной среды в другую (воздух-земля) при наличии в земле подземной проволочной антенны, расположенной на определенной глубине.
1. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
.1 Постановка задачи
Плоская электромагнитная волна, амплитудная часть которой описывается выражением падает на границу раздела двух сред воздух - земля (грунт) (рис.1.1.). В земле находиться подземная проволочная антенна с электрофизическими характеристиками e- относительная диэлектрическая проницаемость и проводимость s.
Рис. 1.1. Воздействие электромагнитного поля на подземную проволочную антенну
Для заданных характеристик воздействующего электромагнитного поля требуется найти напряжение в нагрузке антенны, находящейся в грунте на определенной глубине при известных электрофизических характеристик грунта.
Для этого задача разбивается на две подзадачи:
Первая задача заключается в том, что находятся характеристик