Линии передачи и колебательные системы. 3 страница

a) = 750 Ом;

Решение

Запишем формулы для нахождения величин , , | |:

= \

= \

| |=( - )\( + )

=

=

| |=

Вывод: Коэффициент стоячих волн достаточно большой, что приводит кзначительным потерям в линии. Коэффициент бегущих волн мал относительно желаемого диапазона 0, 25... 0, 6, т.е. в данном случае мы не можем говорить об эффективной передачи сигнала от антенны к устройству (хуже качество приема).

Вследствие этого получился большой коэффициент отражения.

3.2. Изобразить структуру электромагнитного поля в коаксиальной линии.

Силовые магнитные линии замыкаются сами на себе, а силовые электрические линии на стенках линии.

Электромагнитное поле в коаксиальной линии заключено в пространстве между центральным и внешним проводниками. При передаче по коаксиальному кабелю высокочастотной энергии по проводникам текут переменные токи, которые благодаря скин-эффекту сосредоточены в тонком слое металла (единицы микрометров), причем толщина этого слоя уменьшается с ростом частоты сигнала. Ток, возбуждаемый источником сигнала, протекает по внутренней поверхности оплетки. Токи, создаваемые внешними источниками (помехи), протекают по наружной поверхности оплетки. В соответствии с четвертым законом Максвелла замкнутые сами на себя, являются линиями напряженности магнитного поля.

3.3. Изобразить структуру поля волны в прямоугольном волноводе.

Вектор напряженности магнитного поля имеет только продольную составляющую, силовые магнитные лини замыкаются сами на себе, а силовые электрические линии замыкаются на стенках волновода.

Вывод-волна типа H.

Здесь первый индекс 1, обозначает количество полуволн, которое укладывается вдоль широкой стенки волновода, а второй индекс 1, число полуволн, которое укладывается вдоль узкой стенки волновода. Обозначаются эти индексы m и n соответственно.

3.4. Изобразить структуру поля колебания в прямоугольном резонаторе.

Чтобы построить структуру поля объемного резонатора, надо взять структуру поля соответствующей волны (в данном случае структуру H₁₁) и совместить в объеме электрические силовые линии с токами смещения, что представлено на данном рисунке

3.5. Определить размеры прямоугольного волновода, если электромагнитную энергию требуется передать основным типом колебаний в диапазоне частот 1,45-2,20ГГц.

см

см

Вывод: В данном случае используются электромагнитные волны дециметрового диапазона. Применение в быту это СВЧ-печь, обычно с частотой 2150 МГц или 2.15 ГГц. При определении размеров прямоугольного волновода стоит учитывать частоту (диапазон частот), и тип передаваемой электромагнитной энергии.

3.6. Будет ли распространяться электромагнитная энергия по прямоугольному волноводу с размерами 8,64×4,32 мм основным типом волны, если частота генератора принимает значения 6, 9 и 22ГГц?

а=8.64 мм

b=4.32 мм

Запишу условие “фильтрации” от волн высших типов:

(мм)

1) f=6 ГГц

мм

Поскольку частота генератора не попадает в заданный интервал, такая волна распространяться не будет.

2) f=9 ГГц

мм

Поскольку частота генератора не попадает в заданный интервал, такая волна распространяться не будет.

3) f=22 ГГц

мм

Поскольку частота генератора попадает в заданный интервал, такая волна распространяться будет.

На основании проделанной работы можно сделать следующий вывод: для передачи электромагнитной энергии любым типом волн, будь это основная волна или волны высших типов, нужно учитывать ряд параметров таких как размеры волновода, частоту (диапазон частот) генератора, и значение критической длины волны (которая для каждого типа волны разная) выше которой передача электромагнитной энергии становится невозможной.

Дата добавления: 2015-03-31