Лектродинаміка та поширення радіохвиль: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт, страница 5

11.Виміряти відповідну їй довжину хвилі у хвилеводі за допомогою вимірювальної лінії. Для цього підрахувати різницю показань її лінійної шкали з ноніусом при знаходженні зонда лінії у двох сусідніх мінімумах (нулях) стоячої хвилі в основному хвилеводі. Результат помножити на два

12.Виміряти довжину хвилі у хвилеводі пропустивши один мінімум .

13.Розрахувти теоретичне значення довжини хвилі у хвилеводі

де — довжина хвилі генератора (у міліметрах), отримана у п.10.

14.Підрахувати похибки вимірювання довжини хвилі у п.п. 11,12, вважаючи дійсним значенням дорівнює

3 Зміст звіту

1.  Титульний аркуш, оформлений у відповідності до зразка, представленого на відповідному стенді кафедри.

2.  Назви використаних приладів та їх основні технічні характеристики.

3.  Структурна схема випромінювальної установки.

4.  Результати вимірів та розрахунків у п.п.8…14.

5.  Висновки по роботі

4 Контрольні запитання

 1.Назви та типи випромінювальних приладів, якими користувались.

2.Назвати основні технічні характеристики генератора сигналів типу 51Н.

3. Назвати основні технічні характеристики хвилеводної вимірювальної лінії типу 33Н.

4. Назвати основні технічні характеристики хвилеміра типу 35Н.

5.Навести структурну схему генератора типу 51Н та пояснити принцип його дії.

6.Навести схему конструкції хвиле водної випромінювальної лінії типу 33Н та пояснити принцип її дії.

7. Навести схему конструкції хвилеміра типу 35Н та пояснити принцип його дії.

8. Привести порядок настроювання приладів вимірювальної установки при переході на нове значення частоти генератора.

9.За допомогою якого приладу і як можна виміряти довжину хвилі генератора?

10.За допомогою якого приладу і як можна виміряти довжину хвилі у хвилеводі?

Лабораторна робота №2

«Дослідження дисперсних властивостей прямокутного хвилеводу»

     Мета роботи — експериментально дослідити дисперсні властивості прямокутного хвилеводу з хвилею Н₁₀.

1  Короткі теоретичні відомості.

     У прямокутному хвилеводі можуть поширюватись електромагнітні хвилі Е_mn  та H_mn. У стандартному прямокутному хвилеводі основним типом хвилі (основною модою) є хвиля типу H₁₀. Ця спрямована хвиля переміщається  вздовж осі oz хвилеводу (рис. 2.1) з поперечним розмірами  axb. Швидкістю поширення цієї хвилі вздовж хвилеводу визначеної швидкості переміщення її фазового фронту вздовж осі oz, яка називається  фазовою швидкістю V_ф і визначається за формулою

Рисунок 2.1

                              ,                                           (2.1)

μ та ε відносні магнітна та діелектрична проникність середовища, але заповнює хвилевід; λr – довжина хвилі генератора; λ_кр=2а – критична довжина хвилі у досліджуваному хвилеводі з хвилею Н_10.

     Якщо хвилевід заповнений сухим атмосферним повітрям, що і має місце у цій лабораторній роботі, параметри якого практично збігаються з параметром вакууму (μ=1, λ=1), то формула (2.1) перепишеться таким чином:

                                     (2.2)

     Хвиля, яка поширюється у хвилеводі також характеризується груповою швидкістю V_гр. Ця швидкість визначає переміщення енергії електромагнітної хвилі вздовж хвилеводу і визначається за формулою

          (2.3)

     Залежність параметрів хвилі(фазової та групової швидкості) та хвилеводу (його хвилевого опору) від частоти (довжини хвилі) генератора називають дисперсними характеристиками, а саме явище – дисперсією. Приклади таких дисперсійних характеристик представлені на рис. 2.2

Рисунок 2.2 а

Рисунок 2.2 б

     Пояснимо хід цих залежностей, скориставшись концепцією парціальних хвиль. Хвилевід збуджується у точці 0 (рис. 2.3), яка є джерелом парціальних плоских хвиль, що випромінюються в усіх напрямках. Виділимо з них довільну парціальну хвилю, яка поширюється у хвилеводі, відбиваючись від вузької стіни хвилеводу у точці А у напрямку АБ, де після відбиття спрямується знову до протилежної стіни і т.д.