Указания по выполнению контрольных работ по дисциплине "Электромагнитные поля и волны"

Страницы работы

4 страницы (Word-файл)

Содержание работы

Указ. по вып контр. раб. F

УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

Вариант задания определяется двумя последними цифрами номера студенческого билета:

m – предпоследняя; n – последняя.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗО (УСКОРЕННОЕ ОБУЧЕНИЕ).

ЗАДАЧА 1

Плоская электромагнитная волна, поляризованная в плоскости ХОZ, распространяется вдоль оси  ОZ в неограниченной среде с параметрами Еа = Е . Е0, mа = m0 и s.

Амплитудное значение вектора напряженности магнитного поля в начале координат .

Требуется :

1)  определить характер среды (по значению tg d);

2)  определить параметры волны a, b, К, Vф,  Zс= /Zсiy;

3)  записать комплексные и мгновенные значения векторов Е, Н в точке Z = Z0, а так же  в этой точке;

4)  построить зависимость мгновенный значений векторов Е, Н в точке Z0 соответствующей уменьшению амплитуды поля на L дБ, от изменения времени в пределах одного периода частоты.

Исходные данные приведены в табл. 1.

Таблица 1

М

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Нm, мА/м

50

70

30

200

150

100

40

120

90

25

Е

4,0

2,5

80

3,5

2,0

5,5

9

2,2

1,0

7,0

N

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

F, МГц

80

35

10

90

80

15

100

70

30

250

s, мСм/м

2

60

4

85

15

30

5

40

90

3

L, дБ

3

4

6

12

10

5

8

2

4

7

При решении задачи может быть использован материал [1, 9.1, 9.2]; [2, 3.5 – 3.7], [3, 7.2].

Если 0,1 < tg d < 10, то для расчетов основных параметров a, b, Vф, Zс следует использовать полные формулы.

Если tg d ³ 10, можно использовать приближенные формулы для проводящей среды, предварительно вычислив D0.

При tg d < 0,1 можно использовать приближенные формулы для диэлектрика с потерями.

ЗАДАЧА 2

В волноводе прямоугольного сечения типа (см. табл. 2) распространяется основной тип волны. Амплитуда напряженности электрического поля на оси волновода равна Еm. Стенки волновода выполнены из материала, указанного в табл.4.

Требуется:

1)  определить частотные границы одноволнового режима;

2)  рассчитать потери a в заданном волноводе;

3)  построить график зависимости a = f(f) в диапазоне частот

1,001fН10кр £ f £ 3fН10кр

и нанести на нем границы одноволнового режима;

4)  для частоты, соответствующей f = tfН10кр, определить основные параметры:

К 1/м, a дБ/м, b, D, Vф Мм/с, ZсН10.

5)  привести формулы для всех составляющих электромагнитного поля основной волны с последующей подстановкой рассчитанных величин и изобразить структуру поля в поперечном и продольном сечениях волновода.

Исходные данные в табл. 2, 3, 4.

Таблица 2

М

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Типы прямоуголь-ного волно-вода

Р180

Р104

Р120

Р100

Р84

Р70

Р58

Р48

Р40

Р32

Таблица 3

Тип волновода

Диапазон частот (ГГц)

Ширина волновода (мм)

Высота волновода (мм)

Р –12

0,96 – 1,46

195,6

97,8

Р – 14

1,14 – 1,73

165,1

82,5

Р –18

1,45 – 2,20

129,5

64,8

Р – 22

1,7 – 2,6

109, 2

54,6

Р – 26

2,2 – 3,3

86,4

43,1

Р – 32

2,6 – 3,9

72,1

34,04

Р – 40

3,22 – 4,90

58,17

29,1

Р – 48

3,94 – 6,0

47,55

22,2

Р – 58

4,64 – 7,0

40,7

20,2

Р – 70

5,39 – 8,17

34,8

15,8

Р – 84

6,57 – 9,99

28,5

12,6

Р –100

8,2 – 12,5

22,8

10,1

Р – 120

9,84 – 15,0

19,0

9,5

Р – 140

11,9 – 18,0

15,8

7,9

Р – 180

14,5 – 22,0

12,95

6,47

Р – 220

17,6 – 26,7

10,6

4,3

Р – 260

21,7 – 33.0

8,63

4,3

Р – 320

26,4 – 40,1

7,1

3,55

Таблица 4

N

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Еm,

В/м

35

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Мате-риал стенок

Медь

Ла-тунь

Се-ребро

Алюми-ний

Ла-тунь

Се-ребро

Медь

Алюми-ний

Ла-тунь

Медь

Т

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

1,65

1,7

При решении задачи может быть использован материал [1, 13.7, 13.9, 14.1, 14.2, 15.1, 15.2, 15.4], [3 гл. 19], [2, 8.2, 8.4, 9.1 – 9.3,[6, разд. 9]].

Примечание. Проводимость латуни можно считать равной 20 Мсм/м, алюминия 35,4 Мсм/м.

ПОЯСНЕНИЯ К ЗАДАЧЕ 2

Для удобства вычислений целесообразно выделить в формуле для a = j(f) постоянный коэффициент и вычислить его отдельно

a = {8,6859 КD0 [0,5 + в/а (fкр/f)2]} / {в} =

= {[8,6859 . 2p . 0,5] ´ [0,5 + в/а (fкр/f)2]} / {св  } =

= Х{[0,5 + в/в (fкр/f)2]} / , дБ/м,

где: К = 2p/l = 2pf/с, 1/м;

       D0 = 0,5033 / ;

       Х = 8,68589 . 0,5033 / вс  = 9,162278 . 10-8 /  Мсм/мв;

        Fкр = 299,79 . 109 / 2 а (мм) Гц.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1.  Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. – М.:Связь, 1971.

2.  Семенов Н.А. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1973.

3.  Фальковский О.И. Техническая электродинамика. – М.: Связь, 1978.

4.  Красюк Н.П., Дымович Н.Д. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Высшая школа, 1974.

5.  Федоров Н.Н. Основы электродинамики. _ М.: Высшая школа, 1980.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
67 Kb
Скачали:
0