Зависимость режима работы волновода от вида его нагрузки
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
Содержание
Лабораторная работа №12
Лабораторная работа №27
Лабораторная работа №39
Лабораторная работа №416
Лабораторная работа №524
Лабораторная работа №630
Лабораторная работа №1
Цель работы: Исследование: структуры электромагнитного поля основной волны; зависимости режима работы волновода от вида его нагрузки; особенностей распространения электромагнитных волн в полом прямоугольном металлическом волноводе.
) Особенностью волноводов является наличие критической частоты fкр. Это означает, что в отличие от проводных линий, в волноводе возможно распространение волны только на частотах f > fкр. Тогда найдем fкр :
где
;
Тогда
Таким образом, распространение волны возможно на частотах f > .
) Волновое сопротивление найдем по формуле:
;
где Oм - характеристическое сопротивление в свободном пространстве;
- длина волны в свободном пространстве.
Тогда подставим:
.
Фазовая скорость Vф определяется следующим образом:
=.
Длина волны в волноводе
) Глубина проникновения волны в стенки волновода зависит от частоты и удельной проводимости металла, из которого изготовлен волновод. Она вычисляется по формуле:
где f - в ГГц, s - в См/м.
) Мощность, передаваемую волной, найдем так:
Напряженность поля в точке приема найдем по формуле:
, мВм
где F - множитель ослабления найдем по формуле:
.
Тогда
При изменении расстояния множитель ослабления проходит последовательно через ряд максимумов и минимумов, что подтверждает интерференционный характер поля. Расстояния, которым соответствуют максимумы множителя ослабления, можно найти из условия:
Месторасположение минимумов находится из условия:
m01234567891011Rmax24,08,04,83,42,72,21,81,61,41,31,11,0Rmin12,06,04,03,02,42,01,71,51,41,31,11,0
Учет кривизны Земли при пользовании интерференционными формулами сводится к нахождению приведенных высот h1 и h2 , поэтому определим произведение приведенных высот h1`h2`. Сделать это можно при помощи графика (из методического пособия), который позволяет определить поправочный коэффициент m в формуле:
h1 h2 = mh1h2 , м2.
Аналогичным образом по графику вычисляют поправочный множитель n к формуле для определения угла скольжения:
.
С учетом корректировки высот:
Модуль коэффициента отражения найдем по формуле:
,
где - абсолютная величина комплексной диэлектрической проницаемости почвы.
Найдем по вышеприведенным формулам напряженность электрического поля волны в полученных точках и . Когда поле максимально (), косинус равен единице , а напряженность поля
.
Когда поле минимально (), косинус равен минус единице , тогда
.
Сведем полученные значения в таблицу:
r, кмh1h2, м210-3,
мВмmax24,07,920.0124 0.986113.8min12,08.730.0270.973.48max8,08.910.0410.954335.99min6,08.910.0540.93913.96max4,88.910.0680.924551.29min4,08.910.0820.9130.89max3,48.910.0960.895766.43min3,08.910.1090.88254.02max2,78.910.1210.87952.31min2,48.910.1360.85583.02max2,28.910.1480.8431152.00min2,08.910.1630.829117.55max1,88.910.1810.8121384.00min1,78.910.1920.802159.79max1,68.910.2040.7921540.00min1,58.910.2180.78201.96
По полученным данным построим график зависимости Е(r):
Лабораторная работа №2
Цилиндрический резонатор имеет диаметр D, длина 0,05 м, заполнен диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью .
.Определить резонансную частоту колебания E.
.Определить резонансную частоту колебания H.
.Определить собственную добротность колебания E при значении поверхностного сопротивления R= 10 Ом
.Определить полосу пропускания резонатора на колебании E.
.Определить собственную добротность колебания H, R= 10Ом.
Дано: D=0,012м; =2; l=0,05м
Решение:
) Определим резонансную частоту колебания E010.
Резонансная частота f0 определяется по формуле
, (11.18) [1]
где - фазовая скорость волны
(3.39) , [1]
где с- скорость света 3*108 м/с,
- относительная магнитная проницаемость среды =1
;
- корень функции Бесселя для волны Е010 табл.9.4 [1];
a - радиус резонатора a= 0,006 м;
р - индекс, для волны Е010 р=0,
тогда f0 будет равна
) Определим резонансную частоту колебания H111.
Резонансная частота f0 определяется по формуле
, (11.18) [1]
где - корень функции Бесселя для волны Н111 табл.9.4 [1];
) Определим собственную добротность колебания E010 при значении поверхностного сопротивления Rs= 10 Ом.
Формула добротности для волны Е010
, (11.32) [4
4) Определим полосу пропускания резонатора на колебании E010.
Полоса пропускания П равна
[1] (стр.259)
) Определим собственную добротность колебания H111, Rs= 10Ом.
Формула добротности для волны H111 равна
, (11.33) [4]
где - резонансная длина волны определяется
(3.40) [1]
Лабораторная работа №3
Цель работы: исследование влияния параметров реальных сред на процесс распространения электромагнитных волн.
Описание лабораторной установки.
Лабораторная установка состоит из генераторов сигнала СВЧ (1), измерительной линии (2), заполненной исследуемой средой (3), измерителя напряжения (4), короткозамык?/p>