Лаба 2
.docМинистерство Российской Федерации по информационным технологиям и связи
Сибирский Государственный Университет телекоммуникаций и информатики
Кафедра прикладной электродинамики
Лабораторная работа №2
по курсу: "Электромагнитные поля и волны".
Исследование электромагнитных полей элементарных излучателей.
Бригада 1, вариант 1.
Выполнил: Алексеев В.Ю.
студент группы М-32
Руководитель: Федотова Т.Н.
к. т. н., доцент
Новосибирск, 2005
1. Цель работы:
Исследование диаграммы направленности элементарных электрического и магнитного излучателей.
2. Описание лабораторной установки.
Лабораторная установка (рисунок 1) состоит из генератора сигналов, излучающих антенн с горизонтальной и вертикальной поляризациями. При исследовании элементарного электрического излучателя используется в режиме передачи горизонтальный симметричный вибратор, при исследовании элементарного магнитного излучателя используется штырь. В режиме приема используются элементарные электрический и магнитный излучатели.
Рисунок 1. Структурная схема лабораторной установки.
На рисунке 1:
1) генератор сигналов;
2) передающая антенна с горизонтальной поляризацией;
3) передающая антенна с вертикальной поляризацией;
4) элементарный электрический излучатель;
5) элементарный магнитный излучатель;
6) резонансный частотомер с детектором;
7) индикатор.
3. Исходные данные.
Элементарный
электрический излучатель возбужден
током, амплитуда которого
,
а частота
.
Расстояние от исследуемой точки до
излучателя
.
Углы
,
,
,
.
Длина излучателя
.
Среда, в которой находится элементарный
электрический излучатель, — вакуум,
т.е.
,
.
Площадь витка рамки
.
4. Предварительные расчеты.
Рассчитаем
волновое число
.
.
Определим модули напряженностей магнитного поля.
,
,
,
,
,
.
Определим амплитуды напряженностей электрического поля.
,
,
,
,
.
Используя принцип перестановочной двойственности, определим амплитуды напряженностей электрического и магнитного полей для элементарного магнитного излучателя.
,
.
По определению:
,
,
.
Для элементарного магнитного излучателя, после соответствующей замены, формула имеет вид:
,
.
,
,
,
.
.
,
,
,
.
5. Экспериментальные исследования.
Таблица 1. Измерения у электрического излучателя.
|
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
|
|
40 |
36 |
30 |
25 |
15 |
10 |
4 |
2 |
2 |
5 |
12 |
18 |
24 |
28 |
32 |
34 |
35 |
36 |
36 |
|
|
1 |
0,95 |
0,87 |
0,79 |
0,61 |
0,5 |
0,32 |
0,22 |
0,22 |
0,35 |
0,55 |
0,67 |
0,77 |
0,84 |
0,89 |
0,92 |
0,94 |
0,95 |
0,95 |
Таблица 2. Измерения у магнитного излучателя.
|
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
|
|
0,2 |
0,5 |
1 |
3 |
5 |
8 |
9 |
10 |
13 |
14 |
12 |
10 |
9,5 |
7,4 |
6 |
4 |
2 |
1 |
0,3 |
|
|
0,12 |
0,19 |
0,27 |
0,46 |
0,6 |
0,76 |
0,8 |
0,85 |
0,96 |
1 |
0,93 |
0,85 |
0,82 |
0,73 |
0,65 |
0,53 |
0,38 |
0,27 |
0,15 |
