Республика Казахстан
Алматинский институт Энергетики и Связи
Кафедра Радиотехники
Контрольная работа
По дисциплине: Теория передачи электромагнитных волн
Плоская электромагнитная волна
Принял: доцент Хорош А.Х.
Выполнил: ст. гр. БРЭ-07-9
Джуматаев Е. Б.
Зачетная книжка № 033496
Алматы 2009
Задание
Плоская электромагнитная волна, поляризованная в плоскости YoZ, распространяется вдоль оси Z в неограниченной среде с параметрами  ,  и  . Амплитудное значение вектора напряженности электрического поля в начале координат  .
Необходимо:
1 Определить параметры волны:  .
2 Записать комплексные и мгновенные значения векторов напряженностей электрического и магнитного полей в точке  соответствующей уменьшению амплитуды поля на L дБ, а также вектора  в этой точке.
3 Построить графики зависимостей мгновенных значений векторов поля  и  в точке  от изменения времени в пределах одного периода колебаний.
4 Рассматривая рассчитанный отрезок пути как четырехполюсник, рассчитать и построить его амплитудно-частотную характеристику в диапазоне частот f – 2f.
Исходные данные для расчета:
 ;
 =8,85*10 Ф/м;
 =4 =12,56*10 ;
плоский электромагнитный волна параметр
Для определения параметров волны, необходимо выяснить, в какой среде распространяется волна.
Найдем диэлектрическую проницаемость:
 (2.11) [1],
где  - абсолютная диэлектрическая проницаемость,
 (1.36) [1],
 (пФ/м);
 (рад/с);
 ;
 (Ф/м);
 ,
следовательно, среда проводящая (металл) , что говорит о равенстве коэффициента затухания и коэффициента фаз:
 (7.61) [3];
 .
Из формулы
 (3.2) [1] ,
длина волны:
 .
Фазовая скорость:
 .
Характеристическое сопротивление для проводящей среды равно:
 (7.69) [3];
 (Ом),
где модуль равен:
фаза:
 ;
 (Ом).
Определим точку, соответствующую уменьшению амплитуды поля:
 , где  (Дб/м) (3.9) [1],
 (Ом).
Запишем комплексные и мгновенные значения векторов напряженностей электрического и магнитного полей в точке :
 (7.84) [2].
 (7.73) [2].
 (7.34) [2].
 (3.34) [2].
Теперь найдем плотность потока мощности в однородной плоской волне по формуле:
 (3.32) [1].
 Вт/м .
Построим графики зависимостей мгновенных значений векторов поля и в точке от изменения времени в пределах одного периода колебаний.
Рисунок 1 - График зависимости мгновенного значения вектор E в точке Z0
от изменения времени в пределах одного периода
Рисунок 2 - График зависимости мгновенного значения вектор H в точке Z0
от изменения времени в пределах одного периода
Рассматривая рассчитанный отрезок пути как четырехполюсник, рассчитаем и построим его амплитудно-частотную характеристику в диапазоне частот f – 2f.
Рисунок 3 - Амплитудно-частотная характеристика
В ходе расчетно-графической работы, были определены параметры плоской электромагнитной волны для проводящей среды:
Найдены комплексные и мгновенные значения векторов напряженностей электрического и магнитных полей в точке z=z0
, соответствующей уменьшению амплитуды поля на L дБ, а также вектора  в этой точке. По полученным данным были построены графики зависимостей мгновенных значений векторов поля  в точке z0
от изменения времени в пределах одного периода колебаний, а также амплитудно-частотная характеристика в диапазоне частот f-2f..
1. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Высшая школа, 1992. – 416 с.
2. Федоров Н.Н. Основы электродинамики. – М.: Высшая школа, 1980. – 400 с.
3. Сборник задач по курсу «Электродинамика и распространение радиоволн» / Под ред. С.И. Баскаков. – М.: Высшая школа, 1981. – 208 с.
4. Работы учебные. Фирменный стандарт ФС РК 10352-1910-У-е-001-2002. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию. – Алматы, АИЭС, 2002. – 31 с.
|
