Работа выполнена в расширении doc

Лабораторной работе № 3

по дисциплине ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ВОЛНЫ

Тема: «исследование параметров электромагнитных волн в прямоугольном волноводе»

Вариант 03

Цель работы:

1. Исследование дисперсионных характеристик прямоугольного волновода: зависимости длины волны в волноводе и фазовой скорости в волноводе от частоты.

2. Исследование распределения электромагнитного поля в поперечном сечении прямоугольного волновода на примере волны Н₁₀.

Задание  для  предварительного расчета:

1. Рассчитать длину волны в волноводе aв в заданном диапазоне частот по варианту и построить график зависимости  aв  как функцию частоты. Результаты расчетов внести в таблицу 3.

2. Рассчитать фазовую скорость волны Vф в заданном диапазоне частот ( по варианту) и построить график зависимости Vф от частоты. Результаты расчетов внести в таблицу 3.

3. Рассчитать значение напряженности электрического поля Е_y (х) от координаты х и построить зависимость Ey/Eymax от координаты х.

Исходные данные для предварительного расчета в таблице 1.

Таблица 1.

М – последняя цифра пароля, N – две последние цифры пароля.

Список литературы

1. Вольман В.И., Пименов Ю.В., Муравцов А.Д.

Техническая электродинамика: Учебное пособие для вузов. М.: Радио и связь, 2000г., 536 с.

2. Гольдштейн Л.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны. Учебное пособие для вузов. М.: Советское радио, 1971г., 664с.

3. Электромагнитные поля и волны. Конспект лекций. Новосибирск 2001.

Контрольные вопросы

1.   Почему в диапазоне СВЧ не используют для передачи энергии двухпроводные линии и коаксиальный кабель ?

2.                  Какими достоинствами обладает волновод ?

3.                  Какие волны называются электрическими и какие магнитными?

4.      Какой смысл имеют индексы m и n в обозначениях Е_mn и Н_mn при описании полей в прямоугольном волноводе?

5.                  Что такое фазовая скорость? Почему V_ф в волноводе больше скорости света?

6.                  Что такое групповая скорость? Почему она меньше скорости света?

7.                  Почему волна Н₁₀ является основной ? Изобразите структуру поля волны Н₁₀.

9.         Что такое критическая частота? Рассчитайте критическую частоту данного типа волны для волновода с заданным поперечным сечением.

10.          При заданной рабочей частоте рассчитайте, какие типы волн будут распространяться в волноводе с заданным поперечным сечением.

11.              В каких пределах изменяется Z_mn для Е и для Н – волн?

12.              Рассчитайте диапазон частот волны Н₂₀ для данного волновода.

13.     Для заданной частоты определите размеры прямоугольного волновода для одномодовой передачи ().

14.              Как определяются токи в стенках волновода ?

15.              От каких факторов зависит мощность, переносимая по волноводу ?