Задание на курсовую работу 7
Амплитудное значение продольной
составляющей напряженности электрического
поля в центре сечения прямоугольного
волновода размером 2.5
5 см составляет 105 В/м. Частота
электромагнитного поля –
Гц. Диэлектрик воздух. Тип волны,
распространяющейся в волноводе – ТМ1,1.
Определить амплитуды составляющих электрического и магнитного поля и поверхностной плотности тока на стенках волновода, полагая стенки идеально проводящими. Найти плотность тока смещения в диэлектрике волновода. Определить мощность, переносимую электромагнитной волной в волноводе.
Расчет:
Известные параметры:
f = 6 ∙ 109 Гц
E = 105 В/м
а = 7,2 см
b = 3,4 см
волна E11 (m = 1, n = 1),
(воздух),
Ф/м.
y
м – длина волны в свободном пространстве,
см
=0,062 м - критическая длина волны в
волноводе,
с-1-
круговая частота,
м-1
- волновое число для критической длины
волны,
м
– длина волны в волноводе,
-
волновое число.
- так как затухание в волноводе отсутствует
-
постоянная распространения волны в
волноводе
Теперь запишем выражения для составляющих электрического и магнитного полей электромагнитной волны типа Е11 в волноводе без потерь:
,
,
,
,
,
.
,
Найдём токи в стенках волновода:
поперечные токи:
- так как
,
поверхностная плотность тока в верхней и нижней стенках волновода:
(y
= 0 или y
= b),
А/м
в боковых стенках:
a
b
(х = 0 или х = а),
А/м
А/м
Найдём плотность тока смещения в диэлектрике волновода:
,
А/м
Ом – характеристическое сопротивление
волновода.
Определим мощность, переносимую электромагнитной волной в волноводе:
кВт.
Литература.
Лебедев И. В. — Техника и приборы СВЧ. Том 1 и 2.
Сканирующие антенные системы СВЧ. Под ред. Г. Т. Маркова, А. Ф. Чаплина. Пер с англ. Т. 1, II, III. M. "Сов. радио", 1968-1971.
Альтман Дж. Устройства СВЧ. М., "Мир", 1968.
Голант М. Б, Бобровский Ю. Л. Генераторы СВЧ малой Мощности. Вопросы оптимизации параметров. Под ред. Н. Д. Девяткова. М., Сов. радио". 1977.
СВЧ полупроводниковые приборы и их применение. Под ред. В. С. Эткина. Пер. с англ. М., "Мир", 1972.