По прямоугольному волноводу который заполнен воздухом ( и )
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Дано:
По прямоугольному волноводу, который заполнен воздухом ( и ), изготовлен из латуни (удельная электропроводимость ) и имеет длину L=18м, распространяется в одноволновом режиме сигнал, полностью поглощаемый нагрузкой и занимающий полосу частот до , где центральная частота полосы и относительная расстройка . Для бегущей волны основного типа Н10 и частоты f0 в начале волновода (z=0) на его оси (х=а/2, у=b/2) комплексная амплитуда, где и
Требуется:
Определить стандартные поперечные размеры волновода.
Для этого волновода рассчитать на краях полосы частот сигнала (который соответствует интервал длин волн от до , где ) коэффициент ослабления , обусловленный потерей мощности в материале стенок и коэффициент полезного действия К.
Рассчитать параметры бегущей по волноводу волны частоты (коэффициент фазы , фазовую скорость , скорость переноса энергии , длину волны волновода , характеристическое сопротивление ).
Написать формулы мгновенных значений всех компонент поля бегущей по волноводу волны частоты .
Получить выражения всех компонент поля волны для фиксированного момента времени , определяемого условием и построить для этого момента картины векторных линий поля в характерных поперечных (z=0, ) и продольных (х=а/2, у=const) сечениях волновода.
Воспользовавшись заменой металла стенок волновода идеальным проводником, построить на их внутренней поверхности картины векторных линий плоскости поверхностного электрического тока , которые соответствуют картинам поля .
6. С учетом полученных в п. 5 картин векторных линий определить расположение элементов связи (зонд, петля, узкая щель, прорезанная в стенке) с волной рабочего типа волновода.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Определим поперечные размеры волновода:
Они выбираются из требования, чтобы энергия переносилась по волноводу каким-либо одним типом волн. Обычно исходят из условия: и , при этом коэффициент перекрытия рабочего диапазона:
Определяем граничные длины волн диапазона:
где - скорость света
Длина широкой стенки волновода для одноволнового режима определяется из соотношения:
; ;
Таким образом, выбираем по таблице стандартные размеры: а = 40 мм, b= 20 мм.
2. Коэффициент ослабления основной волны:
Активное поверхностное сопротивление проводника и характеристическое сопротивление воздуха:
и
Для минимальной длины волны:
Ом и Ом
Для максимальной длины волны:
Ом и Ом
КПД на минимальной и максимальной длинах волн:
3.Параметры электромагнитной волны в волноводе рассчитаны для средней длины волны из заданного диапазона – мм.
Фазовая скорость:
м/с
Длина волны в волноводе:
мм
Скорость распространения энергии:
м/с
Характеристическое сопротивление:
Ом
Коэффициент фазы:
рад/м
4
. Формулы мгновенных значений компонент поля бегущей волны приведены ниже:
В/м
А/м
5. Компоненты поля для момента , определяемого условием :
В/м
А/м
6
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
