- •Техническая электродинамика
- •Приборы и методики измерений в свч-диапазоне
- •Описание измерительной установки
- •Основные свойства и характеристики волн в вс
- •Экспериментальное определение коэффициента отражения от исследуемой нагрузки
- •Измерение малых кбв («метод вилки»)
- •Контрольные вопросы
- •Т-волны в длинных линиях
- •Плоская волна свободного пространства
- •Конфигурация силовых линий полей в длинных линиях
- •Вектор напряженности магнитного поля в т-волне
- •Вектор напряженности электрического поля в линии
- •Т-волны
- •Волны напряжения и тока длинной линии
- •Связь коэффициента отражения с сопротивлением нагрузки
- •Согласованная линия
- •Несогласованная линия
- •Режим стоячей волны
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Волны в волноводах
- •Волноводы. Два класса волн. Волновые уравнения
- •Мембранное и дисперсионное уравнения
- •Граничные условия
- •Поля в волноводе
- •Собственные функции и поперечные волновые числа
- •Критические частоты волноводных мод
- •Поля мод на частотах выше и ниже критической
- •Длина волны и фазовая скорость в волноводе
- •Волна основного типа прямоугольного волновода h01
- •Конфигурация силовых линий основного типа поля
- •Перенос мощности по волноводу
- •Режим бегущей волны
- •Режим смешанных волн
- •Элементы волноводного тракта, используемые в работе
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Трансформация сопротивлений отрезками длинных линий
- •Входное сопротивление линии
- •Свойства входного сопротивления линии
- •Короткозамкнутая линия
- •Отрезок линии как трансформатор сопротивления
- •Круговая диаграмма сопротивлений
- •Определение нормированной проводимости по нормированному сопротивлению с помощью круговой диаграммы
- •Привязка линии к диаграмме по кбв и минимуму напряжения.
- •Определение сопротивления нагрузки по кбв и местоположению минимума напряжения
- •Включение в линию передачи трансформирующих отрезков с волновым сопротивлением, отличным от волнового сопротивления основного тракта
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Волны в коаксиальной линии при произвольной нагрузке
- •Поле т-волны в коаксиальной линии
- •Погонные параметры коаксиальной линии
- •Коэффициент отражения и импеданс
- •Суперпозиция падающей и отраженной волн
- •Круговая диаграмма
- •Порядок выполнения работы
- •Расчет параметров коаксиальной линии
- •Расчет входных характеристик отрезка коаксиальной линии
- •Варианты заданий к работе
- •Контрольные вопросы
- •Одношлейфное согласование волновода с нагрузкой
- •Входная проводимость линии
- •Расчет входных сопротивлений и проводимостей в линиях с последовательными или с параллельными неоднородностями
- •Нормированные сопротивления и проводимости
- •Индуктивные и емкостные диафрагмы в волноводах
- •Проблема согласования нагрузки с линией передачи
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование волноводных четырехполюсников с поперечными неоднородностями
- •Волноводные многополюсники и их матрицы рассеяния
- •Экспериментальное определение элементов s-матриц четырехполюсников с поперечной неоднородностью
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Согласование линии передачи с нагрузкой в пакете программmicrowaveoffice
- •Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Содержание
Варианты заданий к работе
Варианты заданий сведены в таблицу. В индивидуальном варианте заданы рабочая частота f0,электрическая длина Θ0на частотеf0, свойства материалов (тип металла проводников, тангенс угла потерь диэлектриков), волновое сопротивлениеZл = 50 Ом,внешний диаметр проводника D.
Номер варианта |
f0, ГГц |
Θ0, градусы |
Металл |
tgδ |
D, мм |
1 |
3 |
180 |
Медь |
0.005 |
5 |
2 |
4 |
180 |
Серебро |
0.003 |
4 |
3 |
5 |
180 |
Медь |
0.002 |
3 |
4 |
2 |
180 |
Серебро |
0.001 |
2 |
Контрольные вопросы
Что такое Т-волна? Каковы ее основные свойства? Проиллюстрируйте эти свойства на примере волны в коаксиальной линии.
Графиками и/или формулами проиллюстрируйте распределение поля Т-волны в коаксиальной линии.
Как определяются напряжение и ток в линии с Т-волной? Приведите пример для коаксиальной линии.
Как определяется волновое сопротивление в линии с Т-волной? Каков физический смысл волнового сопротивления?
От чего зависит волновое сопротивление коаксиальной линии? Как его можно рассчитать?
От чего зависит затухание в коаксиальной линии? Как его можно рассчитать?
Каковы дисперсионные свойства коаксиальной линии? Чем определяется фазовая скорость волны в коаксиальной линии?
Что такое электрическая длина отрезка коаксиальной линии, как ее рассчитать, от чего она зависит?
Как рассчитать мощность, переносимую волной в коаксиальной линии? Укажите как минимум два способа, приведите примеры.
Что такое погонные параметры коаксиальной линии, как их определить, от чего они зависят? Какие характеристики линии можно определить, зная погонные параметры?
Почему обычно значения волнового сопротивления коаксиальной линий лежат в пределах 40…80 Ом?
Как математически описываются волны в длинной линии?
Что такое коэффициент отражения? Как он зависит от продольной координаты? Как он связан с сопротивлением нагрузки?
Что такое «согласованная нагрузка»?
Что называют трансформацией импеданса длинной линией? Охарактеризуйте зависимость импеданса от продольной координаты. В каких случаях отрезок линии не трансформирует импеданс?
Приведите формулу, описывающую зависимость импеданса от продольной координаты. Каков период этой зависимости? В каких пределах меняется вещественная часть импеданса?
Выведите формулу для входного импеданса четвертьволнового (электрическая длина /2) отрезка линии, нагруженного на заданную нагрузку.
Представьте графически распределение напряжения и тока в линии с согласованной нагрузкой, КЗ и ХХ.
Что такое КСВ и КБВ? Как они связаны с модулем коэффициента отражения? В каких пределах они могут меняться?
Представьте графически распределение напряжения и тока в линии с произвольной нагрузкой при трех разных значениях КСВ.
Как изменение модуля и фазы коэффициента отражения влияет на распределение напряжения и тока в линии? Приведите примеры для нескольких характерных значений модуля и фазы коэффициента отражения.
Как по известному распределению напряжения в линии определить комплексный коэффициент отражения и импеданс нагрузки?
От каких факторов зависит мощность, поглощаемая нагрузкой длинной линии? Чем привлекателен режим бегущей волны?
Дайте сравнительную характеристику режимов бегущей, стоячей, смешанной волны в длинной линии.
Что отображает круговая диаграмма? Укажите характерные точки и кривые на ней.
Как на круговой диаграмме отображается трансформация импеданса длинной линией?
Приведите пример построения на круговой диаграмме точки по заданному импедансу.
Аналитически и графически охарактеризуйте частотную зависимость импеданса и коэффициента отражения на входе идеализированного отрезка линии, нагруженного на заданную нагрузку.
В чем проявляется отличие характеристик МПЛ от характеристик идеализированной линии? Ответ проиллюстрируйте примерами расчета.