Исследование поля элементарного электрического и магнитного излучателей, изучение их поляризационных свойств

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Содержание работы

               Цель работы: исследовать поля элементарного электрического и магнитного излучателей, изучить их поляризационные свойства.

Предварительные расчёты

1). Определить ближнюю и дальнюю зоны элементарного излучателя при частоте электромагнитных колебаний 400 и 3000 МГц.

Для ближней зоны  т.к.  а частота 400 МГц () то .

При измерениях удобно взять

Для дальней зоны  т.к.  а частота 3000 МГц () то .

При измерениях удобно взять

2). Рассчитать и построить график зависимости составляющей Eθ от расстояния r для поля в ближней зоне диполя при частоте излучаемых колебаний 400 МГц ().

В ближней зоне 

Примем Eθ от r=1см единице.

3). Рассчитать и построить график зависимости составляющей Eθ от расстояния r для поля в дальней зоне диполя при частоте излучаемых колебаний 3000 МГц ().

В дальней зоне 

Примем Eθ от r=10см единице.

4). Рассчитать и построить диаграмму направленности элементарного электрического излучателя в экваториальной и меридиональной плоскостях.

В экваториальной плоскости (плоскости вектора H) нормированная ДН имеет вид окружности т.к. нет зависимости от угла φ.

В меридиональной плоскости (плоскости вектора E) нормированная ДН имеет вид двух окружности (sinθ в полярных координатах).

 


5). Рассчитать сопротивление излучения диполя на частоте 3000 МГц.

Учитывая, что среда, окружающая излучатель – воздух (), рассчитаем сопротивление излучения диполя   l=19мм.

6). Рассчитать напряжённость электрического и магнитного поля на расстоянии 1м от диполя при θ=90º, полагая, что излучаемая мощность равна 1Вт.

 отсюда

       

7). Рассчитать и построить диаграмму направленности электрического излучателя, расположенного параллельно металлической плоскости на расстоянии λ/4 от неё.

 

Учитывая, что металлический экран ограничивает область

8). Рассчитать и построить диаграмму направленности элементарного магнитного излучателя экваториальной и меридиональной плоскостях. Сравнить с диаграммой направленности элементарного электрического излучателя.

Для элементарного электрического излучателя

                      

По принципу перестановочной двойственности получим выражения для элементарного излучателя.

             

Также как и для ЭЭИ, в экваториальной плоскости нормированная диаграмма имеет вид окружности, т. к. составляющие поля от угла не зависят.

В меридиональной плоскости диаграмма направленности имеет вид двух окружностей (sinθ в полярных координатах)

Экспериментальные данные:

Для ближней зоны.

r

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

E2

0,55

0,08

0,02

0,015

0,006

0,001

0,001

E

1

0,38

0,19

0,17

0,1

0,04

0,04

Для дальней зоны.

r

10

12

14

16

18

20

22

E2

30

23

16

14

9

7

6,5

E

1

0,86

0,73

0,68

0,55

0,48

0,47

Диаграмма направленности ЭЭИ в меридиональной плоскости.

θ

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

E2

0

5

11

20

14

3

0

4

16

22

9

4

F

0

0,48

0,7

0,95

0,79

0,37

0

0,43

0,85

1

0,64

0,43

Диаграмма направленности ЭЭИ в экваториальной плоскости.

φ

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

E2

0,95

0,81

0,87

0,77

0,84

0,77

0,87

0,95

0,84

0,84

0,87

0,92

F

1

0,92

0,96

0,9

0,94

0,9

0,96

1

0,94

0,94

0,96

0,98

Диаграмма направленности ЭЭИ в меридиональной плоскости при наличии экрана.

θ

0

15

30

45

60

75

90

120

150

170

E2

0

0,1

5

14

30

32

40

31

4

0,2

F

0

0,05

0,35

0,59

0,86

0,89

1

0,88

0,32

0,07

Диаграмма направленности ЭМИ в меридиональной плоскости.

θ

0

15

30

45

60

75

90

120

150

170

E2

0

4

12

19

30

32

40

31

15

1

F

0

0,32

0,55

0,69

0,87

0,89

1

0,88

0,61

0,16

Диаграмма направленности ЭМИ в экваториальной плоскости.

φ

15

30

45

60

75

90

120

150

170

E2

35

36

35

40

35

33

34

38

36

F

0,94

0,95

0,94

1

0,94

0,91

0,92

0,97

0,95

Вывод: В ближней зоне напряженность электрического поля убывает пропорционально r3, в дальней зоне - пропорционально r. Были замерены диаграммы направленности для ЭЭИ и ЭМИ. Для ЭЭИ в меридиональной плоскости ДН игольчатая и имеет вид двух окружностей, что соответствует sin в полярных координатах. Максимальные значения ДН достигает при 90° и 270°. При 0° и 180° излучения нет, следовательно ЭЭИ не излучает вдоль своей оси. ДН не зависит от угла φ, поэтому в экваториальной плоскости ДН изотропная и имеет вид окружности. ДН для ЭМИ совпадает с ДН для ЭЭИ. При установленном металлическом экране ДН ЭЭИ в меридиональной плоскости имеет один лепесток, который уже, чем лепесток для случая без металлического экрана. ДН соответствует sin2 в полярных координатах от 0° до 180°.

Министерство Образования Российской Федерации

Владимирский Государственный Университет

Кафедра РТ и РС

Лабораторная работа №2

«Элементарные излучатели»

Выполнил:

студент группы РТ-105

Недошивин С. А.

Принял: Дементьев В.К.

Владимир 2007г.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Задания на лабораторные работы
Размер файла:
234 Kb
Скачали:
0