Решение;
3.1 Находим по формуле (1) с учетом того, что m=1, n=0
М
Ближайший тип волны это
Для нее по формуле (1) М
Для того, чтобы в волноводе распространялась только волна H10 она должна удовлетворять условию
Найдем λср, λср=77*10-3м
Запишем выражение для фазовой скорости
Выражение для длинны волны в волноводе
, где
Критическую частоту находим по формуле
По этой формуле находим fкр для волн Н10 и Н20
Получаем;
Гц
Гц
Найдем fср, fср=3,9*109 Гц
Используя полученные данные находим λв,
λв=104*10-3м
Построим структуру поля волны типа H10 и H01 в прямоугольном волноводе.
Построим графики составляющих поля волны типа H10
в поперечном сечении волновода при y = const
; ;
; ;
; ;
-продольное
волновое число
графики
графики
построить графики составляющих плотности тока проводимости
система 1
Определить положение продольной и поперечной щелей на широкой стенке волновода.
Из системы 1 мы видим что продольные щели, расположенные посередине широкой стенки волновода (х = а/2), возбуждаться не будут т.к. . Максимальное возбуждение продольных щелей имеет место при x = 0 и х = а.
Поперечные щели должны располагаться при х = а/2.
Построить графики зависимости коэффициента отражения от поперечной и продольной полуволновых щелей
- для поперечной п/в щели.
- для продольной п/в щели.
Рассчитать постоянную затухания исследуемого прямоугольного волновода для волны типа Н10.
Практическая часть:
1.Измерение длины волны в волноводе:
2.Исследуем поле волны типа :
а) в отсутствие электрического фильтра в волноводе уровень сигнала ;
б) при введении в волновод электрического фильтра 3,уровннь сигнала не меняется ( ) , т. е. данная решетка не оказывает влияние на интенсивность поля. Это значит, что в волноводе распространяется электромагнитная волна, электрическое поле которой параллельно узким стенкам волновода.
в) при введении в волновод электрического фильтра 1, в волноводе устанавливается стоячая волна. При этом .
3. Исследуем поле в поперечном сечении волновода.
Снимаем зависимость , при :
|
0 |
1 |
1,6 |
2 |
2,2 |
2,6 |
3 |
3,2 |
3,4 |
3,6 |
3,8 |
4 |
х,мм |
4 |
6,5 |
8,5 |
11 |
11,5 |
14,5 |
15,5 |
16,5 |
18 |
19,5 |
21 |
27 |
нормировка |
0 |
0,25 |
0,4 |
0,5 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
0,975 |
1 |
|
3,9 |
3,6 |
3,4 |
3,2 |
3 |
2,6 |
2,2 |
2 |
1,6 |
1 |
х,мм |
30 |
32 |
33,5 |
35 |
35,5 |
37,5 |
39,5 |
40 |
44 |
48 |
нормировка |
0,975 |
0,9 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,65 |
0,55 |
0,5 |
0,4 |
0,25 |
Снимаем зависимость , при :
|
0,1 |
0,2 |
0,5 |
1 |
1,3 |
1,5 |
1,8 |
2 |
2,1 |
х,мм |
3 |
4 |
7,5 |
11,5 |
14,5 |
16 |
19 |
22 |
29 |
нормировка |
0,05 |
0,11 |
0,24 |
0,48 |
0,62 |
0,71 |
0,86 |
0,95 |
1 |
|
2 |
1,8 |
1,5 |
1,3 |
1 |
0,5 |
х,мм |
32 |
35 |
40 |
44 |
46 |
50 |
нормировка |
0,95 |
0,89 |
0,76 |
0,62 |
0,45 |
0,4 |
4.Исследуем интенсивность возбуждения поперечной и продольной щелей на широкой стенке волновода.
= =
Для продольной щели:
1) =1,302 2) =1,218 3) =0,959
=0,86 =0,936 =1,09
КСВ=1,23 КСВ=1,141 КСВ=1,066
=0,103 =0,103 =0,032
4) =1,05 =1,017 КСВ=1,016 =0,008 |
5) =0,98 =0,98 КСВ=1 =0 |
6) =1,05 =0,96 КСВ=1,046 =0,015
|
7) =1,09 =0,92 КСВ=1,09 =0,043 |
8) =1,218 =0,88 КСВ=1,176 =0,081 |
9) =1,302 =0,82 КСВ=1,26 =0,115
|
10) =1,377
=0,8
КСВ=1,312
=0,135
|
0,103 |
0,066 |
0,032 |
0,008 |
0 |
0,015 |
0,043 |
0,081 |
0,115 |
0,135 |
х,мм |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
нормировка |
0,76 |
0,49 |
0,24 |
0,06 |
0 |
0,11 |
0,32 |
0,6 |
0,85 |
1 |
Для поперечной щели:
1) =1,35 =0,69 КСВ=1,41 =0,17 |
2) =1,4 =0,63 КСВ=1,49 =0,2 |
3) =1,5 =0,54 КСВ=1,67 =0,24
|
4)
КСВ=1,65 =0,25 |
5)
КСВ=1,64 =0,24 |
6)
КСВ=1,5 =0,2 |
7)
КСВ=1,19
=0,17
|
0,17 |
0,2 |
0,24 |
0,25 |
0,24 |
0,2 |
0,18 |
х,мм |
23 |
25 |
28 |
30 |
33 |
35 |
38 |
нормировка |
0,68 |
0,8 |
0,96 |
1 |
0,96 |
0,8 |
0,68 |
Вывод: В результате выполнения лабораторной работы видно, что теоретические графики совпали с практическими продольные щели расположенные посередине широкой стенки волновода не возбуждаются, максимальное возбуждение при L=0 и L=a, Для поперечных щелей максимум возбуждения при L=a/2, а минимальное у краев волновода.