Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лабораторная работа - Исследование распространения электромагнитных волн. В-23 - файл 1.doc


Лабораторная работа - Исследование распространения электромагнитных волн. В-23
скачать (213 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc213kb.08.12.2011 17:42скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Федеральное агентство связи
Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики
Межрегиональный центр переподготовки специалистов

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 1



дисциплина «Электромагнитные поля и волны»

Выполнил:

Группа:

Проверил:



Новосибирск, 2010

Лабораторная работа №1.

Исследование распространения электромагнитных волн


в реальных средах.
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), короткозамыкателя (5) и согласованной поглощающей нагрузки (6).


Задание для расчета.
Для прямоугольного волновода сечением 2310 мм, заполненного различными средами (см. таблицу 2), рассчитать для заданных в таблице 1 вариантов частоты f: коэффициент затухания α, фазовую постоянную β, модуль характеристического сопротивления , длину волны и фазовую скорость в прямоугольном волноводе, заполненного средой. Определить эквивалентную проводимость среды . В качестве исследуемых сред используются немагнитные среды. Относительная магнитная проницаемость  для немагнитных сред всегда равна единице, а = 0.
В соответствии с вариантом 3.1 имеем следующие условия:

Таблица 1.




последняя цифра пароля

3







Вариант

1

2

3







Частота, ГГц

7,7

9,6

8,35




№ варианта

Среда







1

Фторопласт







Текстолит







Для фторопласта:





Для текстолита:






  1. Расчет коэффициента затухания в прямоугольном волноводе(18[3]).


Для расчета коэффициента затухания, воспользуемся формулой:

, где

- длина волны в свободном пространстве,

= 2,0 и = 3,0 – относительная диэлектрическая проницаемость среды;

= 1 – относительная магнитная проницаемость среды;

а = 23 мм – размер широкой стенки волновода;

- тангенс угла диэлектрических потерь.
Для определения тангенса угла диэлектрических потерь воспользуемся формулой (8[4]):

, где

и , где
^ Для фторопласта:



Для текстолита:



Из полученных данных следует, что обе среды – являются диэлектриками ().
Определим длину волны в свободном пространстве на заданной частоте для расчета коэффициента затухания.

, где с = 300∙106 м/с – скорость света



Для фторопласта:




Для текстолита:




2. Расчет фазовой постоянной в прямоугольном волноводе(15[3]).

Для фторопласта:


Для текстолита:


^ 3. Расчет длины волны в прямоугольном волноводе(16[3]).


Для фторопласта:


Для текстолита:


^ 4. Расчет фазовой скорости в прямоугольном волноводе (14[3]).


Фазовая скорость Vф напр в прямоугольном волноводе определяется
,

Где λ=с/f , где с- скорость света, с=3*108 м/с.

а=0,023 м.
Для фторопласта:


Для текстолита:




^ 5. Расчет модуля характеристического сопротивления в среде с относительной диэлектрической проницаемостью  (17[3]).
Рассчитаем модуль характеристического сопротивления для прямоугольного волновода заполненного определенными средами:
^ Для фторопласта:
- называется характеристическим (волновым) сопротивлением данной среды (5[3]):



Из (5) видно, что полностью определяется лишь параметрами самой среды.




Для текстолита:



^ 6. Расчет эквивалентной проводимости среды (8[4]).
тогда




Для фторопласта:

См/м
^ Для текстолита:

См/м

Таблица результатов.

среда

параметры

фторопласт

текстолит

, дБ/м

0,928

12,059

,рад/м

182,5

243,54

, Ом

235,26

143,99



34,40∙10-3

25,786∙10-3

V, м/с

2,64∙108

1,99∙108

,См/м

1,29∙10-3

33,41∙10-3

Вывод: В результате лабораторной работы исследовали влияние параметров реальных сред на процесс распространения электромагнитных волн. Выявили, что параметры волны (α, β, Λ, Ζс,) распространяющейся в среде с потерями, практически мало отличаются от параметров волны в идеальной среде (среде без потерь), с теми же значениями εа и µа, но зависят от частоты, а в идеальной среде не зависят. Vф также зависит от частоты. Зависимость Vф от f называется дисперсией. Идеальная среда не обладает дисперсией.

По заданным параметрам двух сред рассчитаны основные параметры электромагнитной волны в прямоугольных волноводах, заполненных реальными средами фторопласта и текстолита.:

- коэффициент затухания α,

- фазовую постоянную β,

- модуль характеристического сопротивления ,

- длину волны ,

- фазовую скорость

Определена эквивалентная проводимость заданных сред σэкв.
Список литературы:

1. Техническая электродинамика. В.И.Вольман, Ю.В.Пименов. Связь, М.:1971.

2. Техническая электродинамика. О.И.Фальковский. Связь, М.:1978.

3. Методические указания к лабораторным работам, СибГУТИ,
Новосибирск, 1999.
4. Электромагнитные поля и волны. Методические указания к контрольной работе. Новосибирск 2001.


Скачать файл (213 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации