Курсовая работа по волноводам
.docxПравительство Российской федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования.
«Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики».
Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета “Высшая школа экономики”.
Факультет электроники и телекоммуникаций.
Кафедра радиоэлектроники и телекоммуникаций.
Дисциплина «Электромагнитные поля и волны».
Курсовая работа.
На тему: Расчёт электродинамичных характеристик прямоугольных волноводов.
Студент группы № РТ 31
Логинов Михаил Андреевич
Преподаватель:
Профессор, д.т.н.,
Нефёдов Владимир Николаевич
Москва, 2014.
Задача №1-1.
По прямоугольному волноводу, изображённому на рис.1, распространяется гармоническая электромагнитная волна. Стенки волновода являются идеально проводящими. Волновод заполнен однородным диэлектриком, имеющим относительную диэлектрическую проницаемость . Потери в диэлектрике отсутствуют. Тип волны -
№ группы |
a, мм |
b, мм |
f, ГГц |
||||
02 |
1,0 |
72 |
34 |
2,5 |
0,5 |
5,5 |
34 |
Тип волны
-
Определим значение критической длины волны в волноводе.
Критическая длина волны с учётом диэлектрической проницаемости
Критическая частота
-
Выберем для данного типа волны в волноводе рабочую длину волны.
Рабочая длина волны
Рабочая частота
-
Вычислим мощность, переносимую волной заданного типа по волноводу на выбранной частоте
Волновое число
Циклическая частота:
Магнитная постоянная μ0 [Гн\м]
Амплитуда напряженности электрического поля: *10^-3
Амплитудный множитель:
Амплитуды электрического и магнитного полей в режиме бегущей волны определяются мощностью, передаваемой по волноводу.
Применим выражение к волноводу прямоугольного сечения, размерами и :
Выпишем уравнения составляющих поля :
Определяем составляющие поля для волны типа
-
Рассчитаем и построим частотные зависимости
-
Изобразить линии векторов Е и Н, а так же токов на всех станках волновода для волны данного типа для каждого волновода.
-
Расчет и построение частотной заисимости коэффициента затухания.
Характеристическое сопротивлене волны в свободном пространстве, Ом:
Поверхностное сопротивление проводника, Ом:
Чтобы показать зависимость коэффициента затухания от частоты, необходимо задать диапазон изменения частоты и найти отношения сторон волновода:
Расчетная зависимость потерь в стенках прямоугльного волновода при волне типа Н10 от частоты колебаний: