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 № 33 496

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*10Ф/м;

=4=12,56*10;

1. Определение параметров волны

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) ,

длина волны:

.

Фазовая скорость:

.

Характеристическое сопротивление для проводящей среды равно:

(7.69) [3];

(Ом),

где модуль равен:

фаза:

;

(Ом).

2. Определение комплексных и мгновенных значений векторов

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).

(7.73).

(7.34).

(3.34).

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

(3.32).

Вт/м.

3. Построение графиков зависимостей мгновенных значений

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

4. Построение амплитудно-частотной характеристики

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

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 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 10 352−1910;У-е-001−2002. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию. — Алматы, АИЭС, 2002. — 31 с.