ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 104
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования РФФГАОУ ВО «Омский государственный технический университет»Кафедра «Радиотехнические устройства и системы диагностики»ОТЧЁТпо дисциплине«Электродинамика и распространение радиоволн»Задание 5Вариант 39
Омск 2023Задание: Оценить возможность использования прямоугольного (а×b, a=2,1b) и круглого (D=a) волноводов на заданной частоте f.Рассчитать одномодовый и рабочий диапазоны частот, найти все типы мод на заданной частоте f, предложить (при необходимости) волновод оптимальных размеров.Рассчитать основные характеристики (затухание, λв, νгр, νф, Pпред) для волноводов оптимальных размеров из заданного материала (σAl = 3,5·107 См/м, μ = 1) при коэффициенте шероховатости kш.Варианты и числовые данные для задания приведены в табл. 1.Фрагмент таблицы 1
Константы:с = 3·108 м/сμ0 = 4π·107Z0 = Zв = 120πEпроб = 30 кВ/смПрямоугольный волновод:Рассчитываем рабочий диапазон частот волноводаf1 = f2 = Заданная частота f не входит в рабочий диапазон, значит необходимо рассчитать оптимальные размеры волновода:
a1 = a2 = Выбираем из диапазона значение a: a = 0,0925 м.По формуле a=2,1b находим b: b = a/ 2,1 = 0,044 м.Рассчитываем рабочий диапазон частот волновода с оптимальными размерами:f1 = f2 = Рассчитываем одномодовый диапазон частот:Рассчитываем основные характеристики волновода для моды H10:Апертура Коэффициент затухания Глубина проникновения ЭМП в волновод Длина волны источника Волновое число Фазовая скорость Групповая скорость Предельная мощность Длина волны в волноводе Затухание в волноводе Находим все типы мод на заданной частоте f : n1m 1Для прямоугольного волновода:На графике E(H) по оси H откладывается значение А, по оси Е – значение В.
По графику определяем все типы волн (все целые точки под графиком):Типы волн : Круглый волновод: (a = d/2 = 0,075 м)Рассчитываем рабочий диапазон частот волноводаf1 = f2 = Заданная частота f не входит в рабочий диапазон волновода, значит надо рассчитать оптимальные размеры волновода:a1 = a2 = Выбираем из диапазона любое значение r: r = 0,0055 м.Рассчитываем рабочий диапазон частот волновода с оптимальными размерами:f1 = f2 = Рассчитываем одномодовый диапазон частот:Рассчитываем основные характеристики волновода для моды H11:Апертура Коэффициент затухания Глубина проникновения ЭМП в волновод Длина волны источника Волновое число Фазовая скорость Групповая скорость Предельная мощность
Длина волны в волноводе Затухание в волноводе Находим все типы волн на заданной частоте f :Для круглого волновода:По формулам и , где – корень функции Бесселя 1-го порядка, а – корень производной функции Бесселя 1-го порядка.Подставляя вместо заданную частоту f находим и :По таблице корней функции Бесселя 1-го порядка находим моды Е, а по таблице корней производной функции Бесселя 1-го порядка находим моды Н:Таблица 2. Фрагмент таблицы корней функции Бесселя 1-го порядкаn=0; m=0;Типы волн : отсутствует.Таблица 3. Фрагмент таблицы корней производной функции Бесселя 1-го порядкаn=1; m=1;Типы волн : .
| Преподаватель | Н. А. Косточкина |
| | |
| Студент группы РТ-211 | В. Е. Чередниченко |
| Вариант | a, см | f, ГГц | kш | σ, μ |
| 39 | 15 | 17 | 1,2 | Al |
a1 = a2 = Выбираем из диапазона значение a: a = 0,0925 м.По формуле a=2,1b находим b: b = a/ 2,1 = 0,044 м.Рассчитываем рабочий диапазон частот волновода с оптимальными размерами:f1 = f2 = Рассчитываем одномодовый диапазон частот:Рассчитываем основные характеристики волновода для моды H10:Апертура Коэффициент затухания Глубина проникновения ЭМП в волновод Длина волны источника Волновое число Фазовая скорость Групповая скорость Предельная мощность Длина волны в волноводе Затухание в волноводе Находим все типы мод на заданной частоте f : n1m 1Для прямоугольного волновода:На графике E(H) по оси H откладывается значение А, по оси Е – значение В.
По графику определяем все типы волн (все целые точки под графиком):Типы волн : Круглый волновод: (a = d/2 = 0,075 м)Рассчитываем рабочий диапазон частот волноводаf1 = f2 = Заданная частота f не входит в рабочий диапазон волновода, значит надо рассчитать оптимальные размеры волновода:a1 = a2 = Выбираем из диапазона любое значение r: r = 0,0055 м.Рассчитываем рабочий диапазон частот волновода с оптимальными размерами:f1 = f2 = Рассчитываем одномодовый диапазон частот:Рассчитываем основные характеристики волновода для моды H11:Апертура Коэффициент затухания Глубина проникновения ЭМП в волновод Длина волны источника Волновое число Фазовая скорость Групповая скорость Предельная мощность
Длина волны в волноводе Затухание в волноводе Находим все типы волн на заданной частоте f :Для круглого волновода:По формулам и , где – корень функции Бесселя 1-го порядка, а – корень производной функции Бесселя 1-го порядка.Подставляя вместо заданную частоту f находим и :По таблице корней функции Бесселя 1-го порядка находим моды Е, а по таблице корней производной функции Бесселя 1-го порядка находим моды Н:Таблица 2. Фрагмент таблицы корней функции Бесселя 1-го порядкаn=0; m=0;Типы волн : отсутствует.Таблица 3. Фрагмент таблицы корней производной функции Бесселя 1-го порядкаn=1; m=1;Типы волн : .