Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Электромагнитные поля и волны.-6

.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
4.03 Mб
Скачать
Е011 ?

181

12 Резонатор с воздушным заполнением имеет резонансную частоту 10 ГГц . Какова будет резонансная частота, если резонатор заполнить

диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью r 2,7 ?

Ответ: ;

f0 4,712 ГГц .

 

 

 

13

В

 

коаксиальном

резонаторе, имеющем

размеры

R2 20 мм ,

R1 6мм и

L 60мм возбуждается колебание T1 . Определить резонансную

длину волны и резонансную частоту.

 

 

 

Ответ: 0 12 см , f0 2,5 ГГц.

 

 

 

14

Из отрезка стандартного прямоугольного волновода с размерами

поперечного сечения а в

23 10 мм2

образован прямоугольный объемный

резонатор

с

резонансной

частотой

10 ГГц на

колебании

типа Н102 .

Определить длину резонатора. Как изменится резонансная частота, если резонатор заполнить диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью r 3,7 r =3,7 ?

Ответ: L 3,957 см; Частота уменьшится в 1,924 раза .

15 Размеры цилиндрического объемного резонатора выбраны такими, что на одной и той же резонансной частоте возбуждаются в нем колебания типов Н111 и Е010 . Как изменяться резонансные частоты колебаний при

заполнении диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью r 2,2 ?

Ответ: Уменьшатся в r раз.

16 Записать вектора электрического и магнитного полей в прямоугольном объемном резонаторе a b L для колебания типа Е011 .

Какие особенности в структуре полей следует отметить (например, изменение полей по осям координат; количество эпюр, выполнение граничных условий)?

17 Цилиндрический объемный резонатор, предназначенный для измерения параметра r диэлектриков, должен быть сделан разъемным, но

стык двух частей не должен пересекать линий тока проводимости, чтобы не влиять на параметры резонатора. Можно ли удовлетворить этому требованию при работе на колебании типа

Ответ: можно; разъем лучше сделать на торце или на расстоянии l ( 14)L .

18 В прямоугольном резонаторе a b L возбуждается тип колебаний Н011. . Какие составляющие плотности токов проводимости и смещения будут присутствовать в резонаторе, и от каких координатных осей они зависят?

а в 23 10 мм2

 

 

 

 

 

182

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jсм

( y, z) x0

jx

( y, z),

 

Ответ:

 

 

 

 

 

jz пр ( y, z)

 

jпр ( y, z) x0

jx пр ( y, z) z0

19 В коаксиальном резонаторе возбуждается тип колебаний Т1. .. Какие составляющие плотности токов проводимости и смещения будут

присутствовать в резонаторе?

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: jсм

r0 jr

,

jпр

r0 jr пр

z0 jz пр

20 Получите выражения для плотности токов проводимости и смещения в коаксиальном резонаторе возбужденном на типе колебаний Т1. .

jсм

jпр

Ответ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Еr

 

 

 

 

A

 

p

 

 

j ( t 0,5

 

r0

jr см

r0

 

t

 

jr0 Еr

r0

r

sin(

L

 

z)e

 

),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r0

jr пр

z0

jz пр

r0 Hr ( при z 0; L) z0 H ( при r R ; R )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

21 На основе прямоугольного волновода с размерами сечения

образован перестраиваемый резонатор, внутри которого перемещается поршень, изменяющий длину резонатора. Определить пределы перемещения поршня для изменения частоты в пределах 8 12 ГГц . Тип

колебания в резонаторе Н101 .

Ответ:

14,89 мм L 32,37 мм .

22 В прямоугольном резонаторе a в L 20 10 30см3 возбуждается основной тип колебаний Н011 . Стенки резонатора посеребрены (

6,1 107 См м ). Определить резонансную частоту и собственную

добротность. Ответ:

f0 =2,575 ГГц , Q0 111,6 102

23 Определить собственную добротность цилиндрического объемного резонатора из меди ( 5,7 107 См м ) радиусом a 5см , работающего на волне 10см . В резонаторе возбуждается колебание типа Е011 .

Ответ: Q0 17970

24 Определить резонансную частоту и собственную добротность посеребренного ( 6,1 107 См м ) цилиндрического объемного резонатора.

183

Диаметр и длина резонатора 5см . В резонаторе возбуждается колебание типа

Н011. Н011. .

Ответ: Q0 37 450 , f0 7,93 ГГц .

25 Цилиндрический объемный резонатор, диаметр которого равен длине, работает на колебании типа Е010 . Резонансная частота 2ГГц .

Резонатор заполнен полистиролом ( r 2,56), материал стенок латунь, имеет проводимость

1,4 107 См м . Определить добротность цилиндрического объемного

резонатора. Какова будет добротность резонатора с таким же соотношением размеров и с той же резонансной частотой при воздушном заполнении?

Ответ: Qo 1595, Q0 12720.

26 Определить резонансную частоту и добротность коаксиального резонаторе, работающего на основном типе колебаний Т1. Размеры резонатора: R2 =12,5 мм, R1 =4мм и L=120мм. Материал стенок латунь (

1,4 107 См м ).

Ответ: Q0 2695, f0 1,25 ГГц

184

Список литературы

1.Б.М. Петров Электродинамика и распространение радиоволн: Учебник для вузов. - М.: Горячая линияТелеком, 2007.-558 с.

2.Л.А.Боков, В.А. Замотринский, А.Е. Мандель Электродинамика и распространение радиоволн: Уч. пособие. - Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники - Томск: ТУСУР, 2013. – 410 с.

3.Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и

распространение радиоволн: М.:Наука.1989. 544 с.

4.Баскаков С.Н. Электродинамика и распространение радиоволн.− М.:

Высш.шк.,1992.-416с.

5.Сборник задач по курсу «Электродинамика и распространение радиоволн»/ Под ред. С.И. Баскакова.- М.: Высшая школа, 1981, 208с.

Учебное издание

Л.А. Боков, А.Е. Мандель Соколова Ж.М., Шангина Л.И..

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ВОЛНЫ: сборник задач и упражнений

Учебное пособие

Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л..

Тираж экз. Заказ Томский государственный университет

систем управления и радиоэлектроники. 634050, Томск, пр. Ленина, 40.

Тел. (3822) 533018.