Цель работы:
Ознакомление с принципами передачи электромагнитной энергии по направляющей системе из двух плоскостей; изучение структуры электрического и магнитного полей внутри волновода для различных типов волн; параметры волновых процессов и их основные характеристики; ознакомление с методикой представления волновода в виде эквивалентной длинной линии; изучение особенностей СВЧ-измерений с помощью измерительной линии; экспериментальное исследование структуры полей волн типов Н10 и Н20 в прямоугольном металлическом волноводе.
Схема лабораторной установки:
Схема лабораторной установки представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема лабораторной установки.
Где:
1-волновод со щелью;
2-зонд;
3-каретка;
4-выступ;
5-поршень;
6-кристаллический детектор;
7-шунтирующий конденсатор;
8-микроамперметр.
Функциональная схема лабораторной установки представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Функциональная схема лабораторной установки.
Таблица 1
Первый минимум |
Второй минимум |
|||
Z1.1 = 5,82 cm |
Z1.2 = 40 cm |
Z2.1 = 123 cm |
Z2.2 = 116 cm |
|
Z1 =( Z1.1 + Z1.2 )/2 = 48,5 cm |
Z2 =( Z2.1 + Z2.2 )/2 = 119,5 cm |
|||
Экспериментально |
2*( Z2 - Z1 ) = 142 cm |
|||
Теоретически |
141,89 cm |
|||
Г = 48,12 - постоянная распространения (продольное волновое число).
Vф = 3,915*108 м/с - фазовая скорость распространения.
Зависимости полей в волноводе, тип H10, стоячий режим, согласованный и смешанный представлена в таблице 2.
По таблице 2 построены графики представленные на рисунке 3.
Зависимости полей в волноводе, тип H10 и тип H20 представлены в таблице 3.
По таблице 3 построены графики представленные на рисунке 4.
Режим стоячих волн |
Z, мм |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
a, дел |
250 |
440 |
460 |
250 |
70 |
10 |
120 |
380 |
500 |
410 |
180 |
30 |
25 |
200 |
440 |
|
Ey, отн ед |
0,5 |
0,88 |
0,92 |
0,5 |
0,14 |
0,02 |
0,24 |
0,76 |
1 |
0,82 |
0,36 |
0,06 |
0,05 |
0,4 |
0,88 |
|
Согласованный режим |
Z, мм |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
a, дел |
160 |
200 |
220 |
210 |
190 |
180 |
170 |
190 |
200 |
200 |
200 |
190 |
170 |
160 |
200 |
|
Ey, отн ед |
0,727 |
0,909 |
1 |
0,954 |
0,863 |
0,818 |
0,772 |
0,863 |
0,909 |
0,909 |
0,909 |
0,863 |
0,772 |
0,727 |
0,909 |
|
Смешанный режим |
Z, мм |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
a, дел |
120 |
160 |
200 |
210 |
170 |
110 |
100 |
140 |
200 |
250 |
220 |
150 |
100 |
110 |
170 |
|
Ey, отн ед |
0,48 |
0,64 |
0,8 |
0,84 |
0,68 |
0,44 |
0,4 |
0,56 |
0,8 |
1 |
0,88 |
0,6 |
0,4 |
0,44 |
0,68 |
Таблица 3
|
Y, мм |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
a, дел |
150 |
280 |
220 |
290 |
440 |
530 |
600 |
500 |
480 |
490 |
530 |
400 |
300 |
200 |
130 |
|
Ey, отн ед |
0,25 |
0,46 |
0,36 |
0,48 |
0,73 |
0,88 |
1 |
0,83 |
0,8 |
0,81 |
0,88 |
0,66 |
0,5 |
0,33 |
0,21 |
|
y, мм |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
|
a, дел |
22 |
28 |
26 |
35 |
50 |
55 |
30 |
20 |
20 |
38 |
110 |
100 |
75 |
35 |
28 |
|
Ey, отн ед |
0,2 |
0,25 |
0,23 |
0,31 |
0,45 |
0,5 |
0,27 |
0,18 |
0,18 |
0,34 |
1 |
0,9 |
0,68 |
0,31 |
0,25 |
Рисунок 3 - График зависимостей Ey от продольных координат для
разных режимов.
Рисунок 4 - График зависимостей Ey от поперечных координат для разных
типов волн.
Вывод: Ознакомился с методикой волноводных измерений.
Произвел измерение характеристик ,а именно длинны волны в волноводе , фазовую скорость распространения волны и постоянную распространения , волн типа H10 и H20 в прямоугольном волноводе в трех режимах: короткое замыкание, согласованная нагрузка и открытый конец волновода.
Снял зависимости в режимах бегущей и стоячей волн.
ГУАП
ОТЧЕТ
ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
Аюкова Д. Б. |
||||
должность, уч. степень, звание |
подпись, дата |
инициалы, фамилия |
ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2 |
|||||
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ В ВОЛНОВОДЕ |
|||||
по курсу: ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН |
|||||
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. |
2946 |
Левин В.Ю. |
|||
подпись, дата |
инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург
2011
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.