Распространение радиоволн
1
Выполнил: Касимов Вячеслав, БИ 4-1.
Задание 1.
Дано: (на самом деле - 15,15-19 ГГц, а не 15,5-19ГГц!!!!!!- TONE)
<>
- Сечение - круглое
- Тип волны <>
1.1 Длины волн рабочего диапазона:
<,м,м>
<>
Так как тип волны < и сечение волновода круглое, то выбор диаметра волновода осуществляется по условию:>
<>
Таким образом, <.>
Данному условию не удовлетворяет ни один из стандартных волноводов и рабочая волна не основная. Поэтому выбираем диаметр волновода из полученных условий:
<>
Критическую частоту для данного волновода определим из формулы:
<>
1.2 Найдем значения < на .>
<>
<>
<>
<>
1.3 Поле волны <:>
<, В/м>
<, В/м>
<>
<>
<>
<>
1.4 Критическая длина волны:
<>
1.5 Критическая частота для волны <:>
<>
1.6 Находим длину волны в волноводе, фазовую и групповую скорость:
<>
<;>
<;>
<;>
<>
<>
<>
<>
1.7 Находим максимально допустимую длину волновода:
<,>
где<;>
<>
<>
<>
1.8 Найдем предельную мощность в волноводе при КСВ = 1.2, пробивную мощность, максимально допустимую мощность и сравним ее с рабочей мощностью:
Предельная мощность:
<>
Пробивная мощность:
<;>
<.>
Максимально допустимая мощность:
<;>
<.>
Рабочая мощность (проходящая по волноводу):
<, где - амплитуда максимального значения электрического поля.>
<>
Условие < выполняется.>
1.9 Найдем коэффициент затухания на средней частоте.
<, где R - внутренний радиус волновода, >
<>
<>
1.10 Найдем отношение амплитуд поля и мощностей на расстоянии < при рассчитанной величине коэффициента затухания.>
<:>
<;>
<;>
< раза>
< раза.>
1.11.Определим, на каком расстоянии амплитуды поля волн <, находящихся в закритическом режиме, уменьшаются не менее чем в сто раз, если частота равна средней частоте диапазона.>
<>
<>
<>
<>
<>
1.12. Найдем КПД несогласованной с нагрузкой линии передачи при длине линии < и КБВ = 0,8.>
<;>
<;>
<;>
<;>
<>
<>
<>
<;>
<>
<.>
Задание 2.
Дано:
<>
- форма резонатора: цилиндр;
- тип колебаний: <>
- <>
<>
- <>
- <>
2.1 Нарисовать картину поля заданного типа колебания:
<>
2.2 Выражения для компонент поля колебаний типа < у цилиндрического резонатора:>
<>
<>
2.3 Найти резонансную частоту < резонатора:>
<>
<>
2.4 Найти запасенную энергию электромагнитного поля W:
<>
<>
2.5 Глубина проникновения в материал стенок:
<>
<>
2.6 Добротность резонатора без учета потерь в диэлектрике:
<>
<>
2.7 Найти постоянную времени <. Определить, во сколько раз уменьшится запасенная в резонаторе энергия при свободных колебаниях за время t = 5c.>
Энергия при свободных колебаниях:
<;>
<, так как , считаем .>
<>
<>
<>
< раз.>
2