Міністерство освіти та науки України

Одеський національний політехнічний університет

Кафедра радіотехнічних систем



Розрахунково-графічна робота

з дисципліни

„Електродинаміка та поширення радіохвиль”



Варіант 3



Виконав: ст. гр. РТ-122

Воронюк І. С.

Перевірив: ст. викл. каф. РТС

Яні В.Ф.



Одеса 2015

Початкові дані

Згідно з номером варіанту маємо такі початкові дані (таблиця 1.1):



Таблиця 1.1 – Початкові дані

№ вар.

f, ГГц

a, мм

b, мм

m

n

Тип вузлу

Призначення пристрою



A

B

C

D

E



3

6

40

20

6

0

ВФР

ТТ

РА

РПП

ПН

Робота передавача та приймача на одну антену



Опис пристрою



1 2 3



Рис. 2.1 – Структурна схема пристрою



Р аді оп ер ед а вальний пр истрій (РПДП) п оту жністю 10 мВт пр ацює на ч а ст оті f ГГц і зб уджує в пр я мокут ному хв ил ев оді 1 з п оп ер ечним п ер ер ізом спектр влас ни х х ви ль та . Транс формат ором 2 власні хви л і хвилев од у 1 перетво рю ют ься в о сн ов ну хвилю стан дарт но г о прямокутн ог о хвилеводу 3 з попер ечним пе ре різом . К К Д трансф орматору 2 до рівнює 80%. Осно в на хвиля хвилеводу 3 надх о дить у п ри стрій, я кий мі ст ит ь ідеаль но узго д ж е н і хвил еводн і вузли A, B , C, D т а E. Ці вузли ви конані на базі хвилеводу 3, в я ко му мо жл ив е р озповс юджен ня тільки основног о ти пу хвил і. Ти п в узлів A , B, C, D т а E, часто та передавального при ст рою, розміри і хвилеводу 3 визна чаються варіантом досліджуваного пристрою (див. таб лицю варіантів). На рис. 2.2 наведено зображення прямокут ного хвилеводу в декартовій системі координат.

Рис. 2.2 - Зображення прямокут ного хвилеводу в декартовій системі координат



Виконання завдання № 1

Завдання №1. Дослідження поля в хвилеводі 1.

3.1. Знайти комплексну амплітуду вектора напруженості магнітного поля хвилі (числа m, n визначаються таблицею варіантів) в хвилеводі 1, якщо комплексна амплітуда вектора напруженості електричного поля цієї хвилі описується формулою:

(3.1.1)

де - поздовжнє хвильове число.

HYPER14HYPER15 (3.1.2)

- робоча довжина хвилі в вільному просторі, - критична довжина хвилі :

(3.1.3)



Рішення:

Аналіз виразу (3.1.1) показує, що поле, яке потребує дослідження, створюється магнітними хвилями, так як .

Комплексна амплітуда напруженості електричного поля:

(3.1.4)

Комплексна амплітуда напруженості магнітного поля:

(3.1.5)

де ; ;

Підставимо вхідні дані у формули і маємо:

; (3.1.6)

м; м; (3.1.7)

рад/с; (3.1.8)

(3.1.9)

(3.1.10)



3.2 Знайти напруженості електричного та магнітного полів хвилі хвилеводу 1 в точці з координатами x = 0,5 см, y = 1 см, z = 10 см у момент часу

Рішення:

(3.2.1)

(3.2.2)

В свою чергу:

(3.2.3)

(3.2.4)

(3.2.5)

Підставимо числові значення у формули (3.1.9) та (3.1.10):

(3.2.6)

(3.2.7)

(3.2.8)



3.3. Визначимо напрямок подачі енергії в хвилеводі 1.



E



D



C



B



A



РПДП



a



b



z



x



y