Лектродинаміка та поширення радіохвиль: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт, страница 13

     Аналогічно, вибравши між точками ще дві можемо побудувати нову векторну суму (рис.7.2б). Як бачимо, результуючий вектор  є протилежним за напрямком вектору  і трохи від нього коротший . Очевидно для точок між  отримаємо результуючий вектор , який буде за напрямком збігатися з вектором , а за довжиною трохи меншим за вектор  і т.д. Тобто усі результуючі вектори з непарними номерами будуть однонаправленими і усі результуючі вектори  парними номерами будуть одно направлені між собою.

     Очевидним є факт, що такий самий результат буде отримано при розгляді точок у будь-якому напрямку з центром у точці О, перпендикулярному до відрізка прямої АВ. На рис. 7.1.б показана картина, яку можна собі уявити, якщо дивитись на площину  S-S у напрямку від А до В. Перша множина точок, які знаходяться у крузі радіусом , називається 1-ю зоною Френеля. Множина точок обмежена колами радіусами — 2-ю зоною, 3-ю…  n-ю зонами Френеля.

     Легко зрозуміти, що результат векторного складання полів у точці В, від усіх точкових джерел 1-ї зони Френеля дасть вектор   прямопропорційний вектору , від усіх точкових джерел 2-ї зони Френеля матимемо вектор  прямопропорційний і т.д.

     Тобто результуючий вектор напруженості електричного поля у точці В від усіх зон Френеля разом матиме довжину Е(В):

     Легко показати, що площі усіх зон Френеля рівні між собою. З побудови рис.7.2 а видно, що

     Тоді переписавши вираз для Е(В) у такому вигляді:

     Іншими словами, через взаємну часткову компенсацію складових полів від усіх точок усіх зон Френеля, напруженість поля у точці приймання буде таким самим, у двічі меншим від результату, отриманому лише від джерел 1-ї зони Френеля, які опромінюють цю точку, матиме вигляд рис.7.3.

Рисунок 7.3

     Тобто при збільшенні кількості зон, які приймають участь у опроміненні точки В напруженості поля у ній буде наближатися до значення

 

Рисунок 7.4

    Напруженість поля у точці В за таким провідним екраном, розташованим перпендикулярно до лінії зв’язку АВ (рис.7.4а), визначається за формулою , де — напруженість поля у точці приймання  при відсутності екрану ();— так званий множник екрану. Значення цього множника знаходиться із співвідношення

— інтеграли Френеля;

     Залежність графічно зображена на рис.7.4б, з якого та з формули для випливає, що якщо спостереження вище за край екрану   , напруженість поля Е осцилює і поступово наближається до одиниці, при зростанні зазору між краєм екрану та лінією зв’язку АВ.

Рисунок 7.5

1 — приймальна рупорна антена.

2 — металеві екрани з вікнами (зонами Френеля) у кількості 5-ти штук.

3 — передавальна антена (відкритий кінець хвилеводу).

4 — вимірювальний підсилювач типу 28НМ.

5 — генератор НВЧ типу 51Н

3 Домашнє завдання

1.  Ознайомитись з короткими теоретичними відомостями.

2.  Вивчити порядок проведення роботи та методику вимірювань.

3.  Підготувати заготовку звіту.

4.  Ознайомитись з контрольними запитаннями.

4 Порядок проведення роботи

1.З дозволу викладача увімкнути апаратуру і прогріти її протягом 5…10хв.

2. Перемикач режимів роботи генератора НВЧ  установити у положення «маніпуляція».

3.Розсташувати антени так, щоб був забезпечений максимальний сигнал у каналі зв’язку.

4.Поглинаючим аттенюатором установити положення стрілки індикатора вимірювального підсилювача на поділку 50 (верхня шкала приладу).

5.Посередині між антенами на лінії АВ установити екран з найменшим круглим вікном (1-ша зона Френеля) і записати показання індикатора.

6.Поставити екран з вікном з двома зонами Френеля, потім з трьома, чотирма і п’ятьма , відповідні показання індикатора записати.

7.Занести отримані результати до таблиці (п — кількість зон у вікні екрану)

п	1	2	3	4	5

8.Побудувати графік залежності .

9.Поставит між антенами суцільний металевий екран для дослідження явища дифракції на краю екрану.