Рефетека.ру / Физика

Контрольная работа: Плоская электромагнитная волна

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 Плоская электромагнитная волна, Плоская электромагнитная волна и Плоская электромагнитная волна. Амплитудное значение вектора напряженности электрического поля в начале координат Плоская электромагнитная волна.

Необходимо:

Определить параметры волны: Плоская электромагнитная волна.

Записать комплексные и мгновенные значения векторов напряженностей электрического и магнитного полей в точке Плоская электромагнитная волна соответствующей уменьшению амплитуды поля на L дБ, а также вектора Плоская электромагнитная волна в этой точке.

Построить графики зависимостей мгновенных значений векторов поля Плоская электромагнитная волна и Плоская электромагнитная волна в точке Плоская электромагнитная волна от изменения времени в пределах одного периода колебаний.

Рассматривая рассчитанный отрезок пути как четырехполюсник, рассчитать и построить его амплитудно-частотную характеристику в диапазоне частот f – 2f.

Исходные данные для расчета:

Плоская электромагнитная волна

Плоская электромагнитная волна;

Плоская электромагнитная волна

Плоская электромагнитная волна=8,85*10Плоская электромагнитная волнаФ/м;

Плоская электромагнитная волна=4Плоская электромагнитная волна=12,56*10Плоская электромагнитная волна;

1. Определение параметров волны

плоский электромагнитный волна параметр

Для определения параметров волны, необходимо выяснить, в какой среде распространяется волна.

Найдем диэлектрическую проницаемость:


Плоская электромагнитная волна (2.11) [1],


где Плоская электромагнитная волна- абсолютная диэлектрическая проницаемость,


Плоская электромагнитная волна (1.36) [1],

Плоская электромагнитная волна(пФ/м);

Плоская электромагнитная волна(рад/с);

Плоская электромагнитная волна;

Плоская электромагнитная волна(Ф/м);

Плоская электромагнитная волна,


следовательно, среда проводящая (металл) , что говорит о равенстве коэффициента затухания и коэффициента фаз:


Плоская электромагнитная волна (7.61) [3];

Плоская электромагнитная волна.

Из формулы


Плоская электромагнитная волна (3.2) [1] ,


длина волны:


Плоская электромагнитная волна.


Фазовая скорость:


Плоская электромагнитная волна.


Характеристическое сопротивление для проводящей среды равно:


Плоская электромагнитная волна (7.69) [3];

Плоская электромагнитная волна(Ом),


где модуль равен:


Плоская электромагнитная волна


фаза:


Плоская электромагнитная волна;

Плоская электромагнитная волна (Ом).

2. Определение комплексных и мгновенных значений векторов


Определим точку, соответствующую уменьшению амплитуды поля:


Плоская электромагнитная волна, где Плоская электромагнитная волна (Дб/м) (3.9) [1],

Плоская электромагнитная волна (Ом).


Запишем комплексные и мгновенные значения векторов напряженностей электрического и магнитного полей в точке Плоская электромагнитная волна:


Плоская электромагнитная волна (7.84) [2].

Плоская электромагнитная волна

Плоская электромагнитная волна (7.73) [2].

Плоская электромагнитная волна

Плоская электромагнитная волна (7.34) [2].

Плоская электромагнитная волна

Плоская электромагнитная волна (3.34) [2].

Плоская электромагнитная волна


Теперь найдем плотность потока мощности в однородной плоской волне по формуле:

Плоская электромагнитная волна (3.32) [1].

Плоская электромагнитная волна Вт/мПлоская электромагнитная волна.


3. Построение графиков зависимостей мгновенных значений


Построим графики зависимостей мгновенных значений векторов поля Плоская электромагнитная волна и Плоская электромагнитная волна в точке Плоская электромагнитная волна от изменения времени в пределах одного периода колебаний.


Плоская электромагнитная волна


Плоская электромагнитная волна

Рисунок 1 - График зависимости мгновенного значения вектор E в точке Z0 от изменения времени в пределах одного периода


Плоская электромагнитная волна

Плоская электромагнитная волна

Рисунок 2 - График зависимости мгновенного значения вектор H в точке Z0 от изменения времени в пределах одного периода


4. Построение амплитудно-частотной характеристики


Рассматривая рассчитанный отрезок пути как четырехполюсник, рассчитаем и построим его амплитудно-частотную характеристику в диапазоне частот f – 2f.


Плоская электромагнитная волна


Плоская электромагнитная волна

Рисунок 3 - Амплитудно-частотная характеристика

Вывод


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 Плоская электромагнитная волна в этой точке. По полученным данным были построены графики зависимостей мгновенных значений векторов поля Плоская электромагнитная волнав точке z0 от изменения времени в пределах одного периода колебаний, а также амплитудно-частотная характеристика в диапазоне частот f-2f..

Список литературы


Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Высшая школа, 1992. – 416 с.

Федоров Н.Н. Основы электродинамики. – М.: Высшая школа, 1980. – 400 с.

Сборник задач по курсу «Электродинамика и распространение радиоволн» / Под ред. С.И. Баскаков. – М.: Высшая школа, 1981. – 208 с.

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.

Рефетека ру refoteka@gmail.com