Файл: Методические указания и задания к расчетнографическим работам для студентов и курсантов специальности.doc

z, м	4	5	6	7	8	9	10
Q0, отн. ед.	0,309	0,5	0,669	0,809	0,914	0,978	1

Рассчитаем по формулам (2.1) и (2.2) распределение тока и заряда для частот f₁ = 0.5^.f₀ и f₂ = 2^.f₀. Результат расчета занесем в таблицы 2.3 – 2.6.
Таблица 2.3
Распределение тока для f₁=5 МГц

z, м	-10	-9	-8	-7	-6	-5	-4
I1, отн. ед.	0	0,105	0,208	0,309	0,407	0,5	0,558

z, м	-3	-2	-1	0	1	2	3
I1, отн. ед.	0,669	0,743	0,809	0,866	0,809	0,743	0,669

z, м	4	5	6	7	8	9	10
I1, отн. ед.	0,558	0,5	0,407	0,309	0,208	0,105	0

Таблица 2.4
Распределение заряда для f₁=5 МГц.

z, м	-10	-9	-8	-7	-6	-5	-4
Q1, отн. ед.	1	0,995	0,978	0,951	0,914	0,866	0,809

---

z, м	-3	-2	-1	0	1	2	3
Q1, отн. ед.	0,743	0,669	0,588	0,5	0,588	0,669	0,743

z, м	4	5	6	7	8	9	10
Q1, отн. ед.	0,809	0,866	0,914	0,951	0,978	0,995	1

Таблица 2.5
Распределение тока для f₂=20 МГц

z, м	-10	-9	-8	-7	-6	-5	-4
I2, отн. ед.	0	0,407	0,743	0,951	0,995	0,866	0,588

z, м	-3	-2	-1	0	1	2	3
I2, отн. ед.	0,208	-0,208	-0,588	-0,866	-0,588	-0,208	0,208

z, м	4	5	6	7	8	9	10
I2, отн. ед.	0,588	0,866	0,995	0,951	0,743	0,407	0

Таблица 2.6
Распределение заряда для f₂=20 МГц

z, м	-10	-9	-8	-7	-6	-5	-4
Q2, отн. ед.	1	0,914	0,669	0,309	-0,105	-0,5	-0,809

---

z, м	-3	-2	-1	0	1	2	3
Q2, отн. ед.	-0,978	-0,978	-0,809	-0,5	-0,809	-0,978	-0,978

z, м	4	5	6	7	8	9	10
Q2, отн. ед.	-0,809	-0,5	-0,105	0,309	0,669	0,914	1

На основе таблиц 2.1 – 2.6 построим распределения тока и заряда (рис. 2.2). Из рисунка видно, что на частоте излучения f₀ = 10 МГц, при отношении длины вибратора к длине волны , пучность тока находится близко к центру вибратора. При уменьшении частоты в 2 раза ток максимален в точках питания вибратора и распределение тока вдоль вибратора близко к линейному. При увеличении частоты в 2 раза распределение тока вдоль вибратора происходит по синусоидальному закону. При этом во всех случаях минимальное значение тока (нулевое) имеется на концах вибратора. Распределение заряда сдвинуто по отношению к распределению тока на 90⁰. Максимальный заряд сосредотачивается на концах вибратора и там, где имеется нулевое значение тока.



Рис. 2.2. Распределения тока и заряда вдоль вибратора
Проведем расчет характеристики направленности вибратора для частот f₀, f₁ и f₂ по формуле:

(2.6)

Задаваясь значениями угла θ, рассчитаем характеристику направленности. Примем ∆θ = 15⁰. Результаты расчета занесем в таблицу 2.7 – 2.9.
Таблица 2.7
Характеристики направленности вибратора для частоты f

---

₀=10 МГц

θ, град.	0	15	30	45	60	75	90	105	120
F0(θ), отн.ед.	0	0,162	0,346	0,556	0,770	0,936	1	0,936	0,770

θ, град.	135	150	165	180	195	210	225	240	255
F0(θ), отн.ед.	0,556	0,346	0,162	0	-0,162	-0,346	-0,556	-0,770	-0,936

θ, град.	270	285	300	315	330	345	360
F0(θ), отн.ед.	-1	-0,936	-0,770	-0,556	-0,346	-0,162	0

Таблица 2.8

---

Характеристики направленности вибратора для частоты f₁ = 5 МГц

θ, град.	0	15	30	45	60	75	90	105	120
F1(θ), отн.ед.	0	0,236	0,465	0,674	0,845	0,960	1	0,960	0,845

θ, град.	135	150	165	180	195	210	225	240	255
F1(θ), отн.ед.	0,674	0,465	0,236	0	-0,236	-0,465	-0,674	-0,845	-0,960

θ, град.	270	285	300	315	330	345	360
F1(θ), отн.ед.	-1	-0,960	-0,845	-0,674	-0,465	-0,236	0

Таблица 2..9
Характеристики направленности вибратора для частоты f₂=20 МГц

θ, град.	0	15	30	45	60	75	90	105	120
F2(θ), отн.ед.	0	-0,304	-0,512	-0,456	0	0,668	1	0,668	0

---