По прямоугольному волноводу который заполнен воздухом
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
По прямоугольному волноводу, который заполнен воздухом (, ) и имеет длину , распространяется в одноволновом режиме сигнал, полностью поглощаемый нагрузкой и занимающий полосу частот от до , где – центральная частота полосы. Для бегущей волны основного типа и частоты в начале волновода на его оси комплексная амплитуда электрического поля имеет вид .
Исходные данные:
Материал волновода – серебро.
ГГц
кВ/м
м
рад
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Определить стандартные поперечные размеры волновода
Стандартные поперечные размеры волновода определяются с учётом длин волн, соответствующих граничным частотам рабочего диапазона.
Максимальная и минимальная частоты:
ГГц
ГГц
Максимальная и минимальная длины волн:
см
см
Длина широкой стенки волновода определяется из соотношения:
; ; см
По таблице выбирается волновод прямоугольного сечения размером 47,5х22 мм.
Для этого волновода рассчитать на краях полосы частот сигнала коэффициент ослабления , обусловленный потерей мощности в материале стенок и коэффициент полезного действия .
Коэффициент ослабления основной волны определяется выражением:
Активное поверхностное сопротивление проводника и характеристическое сопротивление воздуха:
Для минимальной длины волны:
мОм
Ом
Для максимальной длины волны:
мОм
Ом
КПД на минимальной и максимальной длинах волн:
Рассчитать параметры бегущей по волноводу волны частоты (коэффициент фазы , фазовую скорость , скорость переноса энергии , длину волны в волноводе , характеристическое сопротивление ).
Параметры электромагнитной волны в волноводе рассчитаны для средней частоты диапазона – см.
Фазовая скорость:
м/с
Длина волны в волноводе:
мм
Скорость распространения энергии:
м/с
Характеристическое сопротивление:
Ом
Коэффициент фазы:
рад/м
Написать формулы мгновенных значений всех компонент поля бегущей по волноводу волны частоты
. Заменить буквенные обозначения известными числовыми значениями величин.
Мгновенные значения амплитуды напряжённости электрического и магнитного полей:
В/м
А/м
Получить выражения всех компонент поля волны для фиксированного момента времени , определяемого условием , и построить для этого момента картины векторных линий поля в характерных поперечных и продольных сечениях волновода