Шифр 08. Плоская электромагнитная волна распространяется в безграничной немагнитной среде с относительной

  • ID: 41365 
  • 6 страниц
x

Часть текста скрыта! После покупки Вы получаете полную версию

Фрагмент работы:

Шифр 08. Плоская электромагнитная волна распространяется в безгран…

ЗАДАЧА №1

Плоская электромагнитная волна распространяется в безграничной немагнитной среде с относительной диэлектрической проницаемостью ? и удельной проводимостью ?. Частота колебаний f,амплитуда напряженности магнитного поля Нm.

Определить:

1. Модуль и фазу волнового сопротивления среды.

2. Сдвиг фаз между составляющими поля Е и Н

3. Коэффициент затухания и фазовую постоянную.

4. Длину волны в среде и расстояние, на котором амплитуда волны затухает на 100 дБ.

5. Отношение плотностей тока проводимости и тока смещения.

6. Построить график зависимости амплитуды напряженности электрического поля от расстояния.

Дано:

- относительная диэлектрическая проницаемость

См/м - удельная проводимость

Гц - частота

А/м - напряженность магнитного поля волны

РЕШЕНИЕ:

Определим величины:

- электрическая постоянная

Гн/м - магнитная постоянная

(1/c) - круговая частота

- абсолютная магнитная проницаемость

- абсолютная диэлектрическая проницаемость.

1. Определяем, к какому типу относится данная среда на заданной частоте.

Тангенс угла диэлектрических потерь:

- проводящая среда....

Так как..., то для определения параметров используются полные формулы.

2. Определяем коэффициент затухания и фазовую постоянную.

Коэффициент затухания:

1/м.

Фазовая постоянная:

рад/м.

Определяем волновое число:

Определяем фазовую скорость:

м/с.

Определяем характеристическое сопротивление среды:

где... - мнимая единица.

Модуль характеристического сопротивления среды равен:

Ом.

Фаза характеристического сопротивления среды равна:

рад.

Тогда

Длина волны в среде и расстояние на котором амплитуда волны затухает на 100 дБ определяется по формуле:

м.

м.

Магнитная составляющая H сдвинута относительно электрической составляющей E на угол:

Отношение плотностей тока проводимости и тока смешения:

Строим график зависимости амплитуды напряжения электрического поля от координаты z:

Составим таблицу значений:

Z, м Em(Z), В/м

0 199,649

0,3 191,093

0,6 182,904

0,9 175,066

1,2 167,563

1,5 160,382

1,8 153,509

2,1 146,931

2,4 140,634

2,7 134,607

3 128,839

ЗАДАЧА №2

Электромагнитная волна основного типа распространяется в прямоугольном металлическом волноводе. Отношение широкой а и узкой b стенок волновода равно 2. Амплитуда напряженности электрического поля в поперечном сечении волновода на расстоянии... от узкой стенки волновода равна Еm.

Определить:

1. Частотные границы одноволнового режима.

2. Волновое сопротивление, фазовую скорость и длину волны в волноводе.

3. Глубину проникновения волны в стенки волновода.

4. Мощность, передаваемую волной.

Дано:

мм - широкая стенка

мм - широкая стенка

ГГц - частота

См/м - удельная проводимость

кВ/см - амплитуда напряженности электрического поля.

РЕШЕНИЕ:

1. Определяем частотные границы одноволнового режима.

Одноволновый режим определяется частотами... и....

Определяем критическую частоту:... ГГц.

Тогда:

Нижняя частота одноволнового режима равна:... ГГц.

Верхняя частота одноволнового режима равна:... ГГц.

Частотные границы одноволнового режима равны: 9,375 ГГц