Презентация на тему: Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5

Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5
1/16
Средняя оценка: 4.9/5 (всего оценок: 73)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (261 Кб)
1

Первый слайд презентации: Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5

АНАЛИЗ ЭМВ Н- И Е-ТИПОВ В КРУГЛОМ ВОЛНОВОДЕ

Изображение слайда
2

Слайд 2

Основные расчетные формулы: 1. Критическая длина волны E -типа , (5.1) где а – радиус волновода; – n -й корень m -го порядка, при котором функ­ции Бесселя m -го порядка : Таблица 5.1 2. Критическая длина волны Н-типа , (5.2) n m =0 m =1 m =2 m =3 1 2,405 3,832 5,136 6,380 2 5,520 7,016 8,417 9,761 3 8,654 10,173 11,620 13,015

Изображение слайда
3

Слайд 3

где а – радиус волновода; – n -й корень m -го порядка, при котором про­изводная функции Бесселя первого родя m -го порядка : Таблица 5.2 Индекс m показывает число полуволн (максимумов) поля, укладываю­щихся на половине окружности волновода; индекс n – число максимумов поля, укладывающихся на радиусе поперечного сечения волновода. n m =0 m =1 m =2 m =3 1 3,832 1,841 3,054 4,201 2 7,016 5,332 6,705 8,015 3 10,174 8,536 9,965 11,344

Изображение слайда
4

Слайд 4

3. Коэффициент затухания волны в круглом волноводе: для волны Н- типа , ( 5.3) для волны Е- типа , ( 5.4 ) где – поверхностное сопротивление металла.

Изображение слайда
5

Слайд 5

4. Мощность, переносимая волной: , ( 5.5 ) , ( 5.6 ) где и – амплитудные значения соответственно радиальной составляю­щей вектора в точке с координатами и тангенциальной состав­ляю­щей вектора на внутренней поверхности стенки волновода ( ); и – относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости диэлектри­ка, заполняющего волновод.

Изображение слайда
6

Слайд 6

5. Фазовая и групповая скорости, длина волны в волноводе и волновое сопротивление круглого волновода, заполненного диэлектриком, определя­ются аналогично, как и для прямоугольного волновода: , ( 5.7) , ( 5.8 ) , (5.9 ) , (5.10 ) , (5.11)

Изображение слайда
7

Слайд 7

6. Радиус поперечного сечения круглого волновода, обеспечивающего работу только на типе волны , ( 5.12) на типе волны . (5.13)

Изображение слайда
8

Слайд 8

Примеры решения типовых задач 1. Какие типы волн могут распространяться в круглом волноводе диамет­ром 3,2 см, заполненном диэлектриком с относительной диэлектриче­ской проницаемостью ? Частота колебаний равна 11 ГГц. Решение Условие распространения волн в волноводе, заполненном диэлектри­ком где - длина волны в диэлектрике см. Критическая длина волны в круглом волноводе определяется соотноше­ниями (5.1) и (5.2). Следовательно, для распространяющихся типов волн должны выполняться условия:

Изображение слайда
9

Слайд 9

, . Как следует из таблиц 5.1 и 5.2, указанным неравенствам удовлет­воря­ют следующие множества , . Этим множествам соответствуют следующие типы волн: .

Изображение слайда
10

Слайд 10

2. При каком диаметре круглого волновода в нем может распростра­няться только основной тип волны при частоте колебаний 8 ГГц. Решение Определим длину волны генератора см. Основным типом круглого волновода является волна. Критическая длина волны равна Запишем условие существования волны мм, . Чтобы существовала только волна, необходимо отфильтровать вол­­ну ближайшего типа, которой является волна.

Изображение слайда
11

Слайд 11

Условие фильтрации волны , мм. Следовательно, диаметр волновода должен лежать в пределах мм.

Изображение слайда
12

Слайд 12

3. Определить диапазон частот, в пределах которого в круглом волно­воде диаметром 5 см может распространяться только основной тип волны. Решение Из условия выбора размеров волновода известно, что диапазон рабочих волн ограничивается условиями пропускания основной волны и фильтрации волны ближайшего типа. Для волн Н- типа согласно соотношению (5.12 ) , см. Для волн Е- типа согласно соотношению (5.13 ) см

Изображение слайда
13

Слайд 13

Так как условие распространения только волны типа Н 11 предусматри­вает фильтрацию волны E 01, то диапазон частот, в пределах которого в круг­лом волноводе будет распространяться только основной тип волны ( H 11 ): ГГц, ГГц, т.е. диапазон частот от 3,52 до 4,59 ГГц.

Изображение слайда
14

Слайд 14

Для измерения параметров диэлектриков используется лабораторная установка, со­стоящая из генератора 1, измерительной линии 2 и отрезка круглого волно­вода, закороченного на конце (рисунок 5.1). Волновод и измерительная линия за­полнены исследуемым диэлектриком. Диаметр волновода 23,8 мм. Длина волны генератора см. Определить относительную диэлектрическую проницаемость диэлектрика, если измеренное значение длины волны в волноводе мм. Рисунок 5.1

Изображение слайда
15

Слайд 15

Решение Длина волны в волноводе при условии заполнения его диэлектриком относительной проницаемостью и магнитной проницаемостью опреде­ляется выражением (5.9). Выразив из него диэлектрическую проницаемость, получим . При условии распространения волны H 11,, где а = 1,19 см. Под­ставляя численные данные, можем найти диэлектрическую проницаемость .

Изображение слайда
16

Последний слайд презентации: Электромагнитные поля и волны Практическое занятие № 5

Контрольные вопросы: 1. Какие типы волн возможны в круглых волноводах? 2. В чем смысл индексов " m " и " n " для круглых волноводов? 3. Какие типы E -волн могут распространяться в круглом волноводе? 4. Могут ли распространяться по круглому волноводу волны типа, ? 5. Какая из Е-волн является основной в круглом волноводе? 6. Какие типы Н-волн могут распространяться в круглом волноводе? 7. Почему волна типа H 11 является основной из всех возможных типов E и Н-волн в круглом волноводе? 8. В какой тип волны преобразуется волна типа H 11 при плавном пере­ходе от круглого к прямоугольному волноводу? 9. Какова связь фазовой, групповой скорости, длины волны и волно­вого сопротивления круглого волновода с критической длиной волны ?

Изображение слайда