Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 68
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
КАФЕДРА №21
ОТЧЕТЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ_____________________
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
ассистент | | | | Г.М. Ревунов |
должность, уч. степень, звание | | подпись, дата | | инициалы, фамилия |
ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №6
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НАД ПРОВОДЯЩЕЙ ПЛОСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
по курсу: ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
СТУДЕНТ ГР. № | 2011 | | | | А.А.Данукало | |
| номер группы | | подпись, дата | | инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург
2022
Цель работы:
1)Изучить законы отражения плоских электромагнитных волн от плоской проводящей поверхности.
2)изучить структуру поля при нормальном и наклонном падении параллельно поляризованной волны на плоскую проводящую поверхность.
3)Изучить структуру поля при наклонном падении перпендикулярно поляризованной волны на плоскую проводящую поверхность.
4)Исследовать распределение по нормали к экрану амплитуд составляющих электрического поля в зависимости от угла падения на проводящий экран параллельно поляризованной плоской электромагнитной волны.
5)Исследовать волну, направляемую металлической границей раздела.
6)Исследовать распределение амплитуд составляющих поля по нормали к экрану в зависимости от угла падения на проводящий экран параллельно и перпендикулярно поляризованных плоских электромагнитных волн.
Описание лабораторной установки:
Лабораторный стенд для исследования структуры поля над проводящей плоской поверхностью состоит из СВЧ- генератора сантиметрового диапазона волн 1; излучающего пирамидального рупора 2 с размерами раскрыва Dh = 140 мм и De = 90 мм в плоскостях Н и Е соответственно; волновода прямоугольного сечения 3; коаксиально волноводного перехода 4, обеспечивающего передачу мощности от генератора к рупору; индикатора составляющих электрического поля Еy , Еz - полуволнового симметричного вибратора 5, связанного с жесткой коаксиальной линией, на внешнем цилиндре которой прорезаны симметрирующие токи четвертьволновые щели; вращающегося вокруг оси коаксиального соединения 6 с детекторной секцией 7; измерительного усилителя 8; металлического стола 9 с крестообразными прорезями и направляющими пластинами, позволяющими крепить излучающий рупор в положении 0 30 60 90 градусов; механизма перемещения вибратора в двух взаимно перпендикулярных направлениях (по оси z и y) со шкалой отсчета, расположенного под столом - 9; плоского основного алюминиевого экрана 10, закрепленного неподвижно на металлическом столе и плоского дополнительного экрана 11, имеющего возможность поворачиваться относительно основного экрана на 90 градусов.
Рис 11. Лабораторный стенд для исследования структуры поля над проводящей плоской поверхностью
Рабочие формулы:
- длина волны, распространяющаяся соответственно вдоль оси z
- длина волны, распространяющаяся соответственно вдоль оси y
Результаты измерений и вычислений:
Таблица 1. Перемещение зонда по оси Z, плечо вибратора перпендикулярно y оси.
| | | ||||||
Z(y),мм | | | Z(y),мм | | | Z(y),мм | | |
18 | 55 | 0,88 | 25 | 17 | 0,61 | 19 | 1 | 0,28 |
20 | 28 | 0,63 | 28 | 1 | 0,15 | 22 | 0,11 | 0,1 |
22 | 2,6 | 0,19 | 30 | 5 | 0,3 | 24 | 0,2 | 0,12 |
24 | 3,4 | 0,22 | 32 | 20,5 | 0,67 | 26 | 2,8 | 0,47 |
26 | 20 | 0,53 | 34 | 32 | 0,84 | 28 | 4,7 | 0,61 |
28 | 50 | 0,84 | 36 | 41 | 0,95 | 30 | 7,5 | 0,77 |
30 | 60 | 0,92 | 38 | 45 | 1 | 32 | 10 | 0,9 |
32 | 70 | 1 | 40 | 41 | 0,95 | 34 | 11 | 0,94 |
34 | 60 | 0,92 | 42 | 33 | 0,85 | 36 | 12 | 0,98 |
36 | 40 | 0,75 | 44 | 17 | 0,61 | 38 | 12,5 | 1 |
38 | 16 | 0,48 | 46 | 4 | 0,30 | 40 | 12 | 0,98 |
40 | 1,7 | 0,15 | 48 | 2,5 | 0,23 | 42 | 11 | 0,94 |
42 | 5,3 | 0,27 | 50 | 4,5 | 0,32 | 44 | 10 | 0,9 |
| | | | | | 46 | 7 | 0,75 |
| | | | | | 48 | 5 | 0,63 |
Таблица 2. Перемещение зонда по оси Z, плечо вибратора параллельно y оси.
| | ||||
Z(y),мм | | | Z(y),мм | | |
15 | 3,3 | 0,50 | 37 | 1,9 | 0,24 |
18 | 0,45 | 0,18 | 39 | 0,4 | 0,1 |
20 | 3,7 | 0,53 | 42 | 2,5 | 0,27 |
22 | 7,1 | 0,74 | 44 | 7 | 0,45 |
24 | 11 | 0,92 | 46 | 13 | 0,61 |
26 | 12,5 | 0,98 | 48 | 18 | 0,73 |
28 | 13 | 1 | 50 | 24 | 0,84 |
30 | 11 | 0,92 | 52 | 29 | 0,92 |
32 | 7 | 0,73 | 54 | 32 | 0,97 |
34 | 3 | 0,48 | 56 | 34 | 1 |
36 | 1,2 | 0,3 | 58 | 34 | 1 |
38 | 0,36 | 0,16 | 60 | 32 | 0,97 |
40 | 2 | 0,4 | 62 | 29 | 0,92 |
| | | 64 | 23 | 0,82 |
| | | 66 | 18 | 0,73 |
| | | 68 | 12 | 0,6 |
| | | 70 | 11 | 0,57 |
| | | 72 | 5 | 0,38 |
| | | 74 | 2,3 | 0,26 |
| | | 76 | 1 | 0,17 |
Таблица 3. Перемещение зонда по оси y, плечо вибратора перпендикулярно y оси.
| | | ||||||
Z(y),мм | | | Z(y),мм | | | Z(y),мм | | |
16 | 4 | 0,53 | 44 | 1,4 | 0,25 | 42 | 12 | 0,61 |
18 | 1,6 | 0,34 | 46 | 0,9 | 0,2 | 44 | 5 | 0,39 |
20 | 0,65 | 0,21 | 48 | 5 | 0,47 | 46 | 7,4 | 0,48 |
22 | 0,9 | 0,25 | 50 | 13 | 0,77 | 48 | 10 | 0,56 |
24 | 2 | 0,37 | 52 | 21 | 0,98 | 50 | 28 | 0,93 |
26 | 4,7 | 0,58 | 54 | 22 | 1 | 52 | 30 | 0,97 |
28 | 7,9 | 0,75 | 56 | 20 | 0,95 | 54 | 32 | 1 |
30 | 9 | 0,8 | 58 | 15 | 0,82 | 56 | 25 | 0,88 |
32 | 14 | 1 | 60 | 9 | 0,64 | 58 | 16 | 0,7 |
34 | 14 | 1 | 62 | 3,5 | 0,4 | 60 | 10 | 0,56 |
36 | 12 | 0,92 | 64 | 0,4 | 0,13 | 62 | 7 | 0,47 |
38 | 9 | 0,8 | | | | | | |
40 | 5 | 0,6 | | | | | | |
42 | 3 | 0,46 | | | | | | |
44 | 1,7 | 0,35 | | | | | | |
46 | 1,4 | 0,31 | | | | | | |
Таблица 4. Перемещение зонда по оси y, плечо вибратора параллельно y оси.
| | ||||
Z(y),мм | | | Z(y),мм | | |
80 | 2,5 | 0,44 | 30 | 3,5 | 0,59 |
82 | 1,1 | 0,29 | 32 | 0,5 | 0,22 |
84 | 1,3 | 0,31 | 34 | 0,5 | 0,22 |
86 | 2,5 | 0,44 | 36 | 2,5 | 0,5 |
88 | 3 | 0,48 | 38 | 6 | 0,77 |
90 | 4,5 | 0,58 | 40 | 9,5 | 0,97 |
92 | 9 | 0,83 | 42 | 10 | 1 |
94 | 12 | 0,96 | 44 | 8 | 0,9 |
96 | 11,5 | 0,94 | 46 | 6 | 0,77 |
98 | 11 | 0,92 | 48 | 3,5 | 0,59 |
100 | 12 | 0,96 | 50 | 1,2 | 0,34 |
102 | 13 | 1 | 52 | 0,4 | 0,2 |
104 | 13 | 1 | | | |
106 | 11,5 | 0,94 | | | |