|
Содержание работы или список заданий
|
x=5, y=7
Задача №1
Плоская однородная волна удельной объемной проводимостью 1/Ом•м, частоты ?=30 МГц, вертикальной поляризации с E=10?3 B/м падает из воздуха с Ф/м и Г/м на сверхпроводящую плоскость (рис.1). Уголь падения ?=47°.
Рис.1. Отражение и преломление плоской однородной волны на плоской границе раздела двух сред при вертикаль¬ной поляризации
Требуется определить:
1.Нормальные HX (или Ex) и касательные Hz (или EZ)(рис.1) к границе компоненты полей падающей волны.В скобках поля для вертикальной поляризации. Учесть связь между E и H.
2.У падающей волны: коэффициент фазы, фазовую и групповую скорости и длину волны вдоль направления падения волны: , и по направлению вдоль z: (рис. 2).
3.Модуль усредненного по времени вектора Умова-Пойнтинга падающей волны.
4.Эффективную поверхностную плотность тока на сверхпроводящей плоскости.
5.Удельное поверхностное сопротивление Rs отражающей поверхности при ее Г/м, 1/Ом•м и глубину проникновения ?°.
6.Полное сопротивление проводника с размерами и .
7.Удельную рt и полную мощность тепловых потерь PT на отражающей поверхности с площадью S= • .
8.Написать, при какой поляризации может иметь место явление полного преломления (т.е. отсутствует отраженная волна) и при каких условиях может наступить явление полного отражения (т.е. отсутствует преломленная волна) и определить угол Брюстера и критический угол падения, если .
Рис.2. Фазовая, групповая скорости и длина волны
Задача №2
При рас¬че¬тах не¬об¬хо¬ди¬мо поль¬зо¬вать¬ся толь¬ко сис¬те¬мой еди¬ниц СИ.
За¬да¬ны:
• фор¬ма по¬пе¬реч¬но¬го се¬че¬ния вол¬но¬во¬да-круглое сечение
• тип вол¬ны в нем –H11
• мак¬си¬маль¬ная ам¬пли¬ту¬да на¬пря¬жен¬но¬сти элек¬три¬че¬ско¬го по¬ля- E=30 В/м
• дли¬на ли¬нии пе¬ре¬да¬чи - =2,3м
• по¬ло¬са ра¬бо¬чих час¬тот -?? = 4,5-5,2ГГц.
• волновод за¬пол¬нен воз¬ду¬хом
• удель¬ная объ¬ем¬ная про¬во¬ди¬мость сте¬нок та¬кая же, как и в за¬да¬че 1
• про¬бив¬ная на¬пря¬жен¬ность кВ/мм,
• ?КБВ = 0,8
• для рас¬че¬та до¬пус¬ти¬мой дли¬ны ли¬нии - дли¬тель¬ность им¬пуль¬са с, час¬то¬та за¬пол¬не¬ния .
Тре¬бу¬ет¬ся вы¬пол¬нить сле¬дую¬щее:
1.Вы¬брать по¬пе¬реч¬ные раз¬ме¬ры пря¬мо¬уголь¬но¬го вол¬но¬во¬да по за¬дан¬ным ра¬бо¬чим час¬то¬там и по ми¬ни¬маль¬ной час¬то¬те у круг¬ло¬го вол¬но¬во¬да.Стан-дарт на вол¬но¬во¬ды при¬ве¬ден в таб¬л. 1.
2.Най¬ти зна¬че¬ния Kx, Ky, Kz (пря¬мо¬уголь¬ный вол¬но¬вод) и , (круг-лый
вол¬но¬вод) – на ?ср.
3.Ис¬поль¬зуя най¬ден¬ные в п.2 зна¬че¬ния K, за¬пи¬сать вы¬ра¬же¬ния для по¬лей за¬дан¬но¬го ти¬па вол¬ны.
4.Най¬ти по¬пе¬реч¬ные раз¬ме¬ры вол¬но¬во¬да при ра¬бо¬те с выс¬ши¬ми ти¬па¬ми волн (при за¬дан¬ной ра¬бо¬чей вол¬не H10 – най¬ти раз¬ме¬ры для вол¬ны H20; при ра¬бо¬те с вол¬ной H11 в круг¬лом вол¬но¬во¬де най¬ти диа¬метр под вол¬ну E01, а при ра¬бо¬те с выс¬шей вол¬ной E01, най¬ти диа¬метр для вол¬ны H11). По¬ка¬зать, в ка¬ком слу¬чае по¬пе¬реч¬ные раз¬ме¬ры по¬лу¬ча¬ют¬ся мень¬ше – при ра¬бо¬те с ос-нов¬ной или с выс¬шей вол¬ной.
5.Най¬ти кри¬ти¬че¬скую час¬то¬ту и кри¬ти¬че¬скую дли¬ну вол¬ны за¬дан¬но¬го ти¬па.
6.Най¬ти дли¬ну вол¬ны в вол¬но¬во¬де, фа¬зо¬вую и груп¬по¬вую ско¬ро¬сти на сред¬ней дли¬не вол¬ны.
7.Най¬ти мак¬си¬маль¬но до¬пус¬ти¬мую дли¬ну вол¬но¬во¬да, при ко¬то¬рой не на-блю¬да¬лось бы заметных ис¬ка¬же¬ний фор¬мы сиг¬на¬ла при ра¬бо¬те ко¬рот¬ки¬ми им¬пульса¬ми вы¬со¬кой час¬то¬ты и дли¬тель¬но¬стью с.
8.Рас¬счи¬тать пре¬дель¬ную мощ¬ность в вол¬но¬во¬де на сред¬ней час¬то¬те при вы¬бран¬ных его стан¬дарт¬ных раз¬ме¬рах. Най¬ти про¬бив¬ную мощ¬ность при КСВ?=?1,2, мак¬си¬маль¬но до¬пус¬ти¬мую мощ¬ность и срав¬нить ее с ра¬бо¬чей мощ¬но¬стью.
9.Най¬ти ко¬эф¬фи¬ци¬ент за¬ту¬ха¬ния на сред¬ней час¬то¬те.
10.Най¬ти от¬но¬ше¬ние ам¬пли¬туд по¬ля (при x = const и y = const) и мощ¬но-стей на рас¬стоя¬нии l м при рас¬счи¬тан¬ной ве¬ли¬чи¬не ко¬эф¬фи¬ци¬ен¬та за¬ту¬ха¬ния.
11.Оп¬ре¬де¬лить, на каком рас¬стоя¬нии ам¬пли¬ту¬ды по¬ля вол¬н H20 в пря¬мо-уголь¬ном и H01 в круг¬лом вол¬но¬во¬дах (исходя из за¬да¬ния), на¬хо¬дя¬щих¬ся в зак¬ри¬ти¬че¬ском ре¬жи¬ме, умень¬ша¬ют¬ся не ме¬нее чем в сто раз, ес¬ли час¬то¬та рав¬на сред¬ней час¬то¬те диа¬па¬зо¬на (на¬до пред¬ва¬ри¬тель¬но най¬ти ?кр вол¬ны H20 или H01).
12.Най¬ти КПД не¬со¬гла¬со¬ван¬ной с на¬груз¬кой ли¬нии пе¬ре¬да¬чи при дли¬не ли-нии l и КБВ = ???.
Задача №3
Заданы
• форма резонатора- коаксиальный цилиндр
• тип колебания -Т (ТЕМ)р=1
• размеры резонатора - меньший радиус R1?=?50 мм и больший радиус R2=?R=18см, длина d=44см – в коаксиальном резонаторе
• максимальная амплитуда напряженности электрического поля -
• проводимость материала стенок -
• заполнение воздушное - , .
Требуется выполнить следующее :
1. Нарисовать картину поля заданного типа колебания, используя рис.3.
2. Записать выражения для компонент поля соответствующего типа колебаний.В эти выражения надо подставить числовые значения , , , которые заданы типом колебаний и размерами а, b, d, R.
3. Найти резонансную частоту резонатора с заданным типом колебания.
4. Запасенную энергию электромагнитного поля W (счи- тать, что заданное электрическое поле E равно соответственно , или – амплитуде поля в том месте, где поле максимально).
5.Глубину проникновения в материал стенок.
6.Добротность резонатора Q без учета потерь в диэлектрике.
7.Постоянную времени . Определить, во сколько раз уменьшится запасенная в резонаторе энергия при свободных
колебаниях за время t=5 с.
|