
Методика решения задачи
2.1.1. Зная амплитуду напряженности электрического поля, коэффициент направленного действия излучателя ЭМВ, расстояние до точки наблюдения, определяется мощность излучения.
2.1.2. По значению частоты ЭМВ определяется длина ЭМВ, распространяющихся в свободном пространстве.
=0,85(м)
=0,85
(м)
2.1.3. Зная длину волны и расстояние до точки наблюдения, определяется угол, на который отстаёт фаза поля излучения.
2.2. Определить отношение плотности тока смещения к плотности тока проводимости в морской воде (εа=80ε0, μа=μ0, σ =4/Ом·м) для волн с частотами f1, f2, f3. Сделать вывод о влиянии частоты ЭМВ на свойства морской воды. Исходные данные приведены в таблице 2.
Таблица 2
Вариант |
3 |
f1(Гц) |
101 |
f2(МГц)10 |
105 |
f3(МГц) |
125 |
Методика решения задачи
2.2.1. По значениям диэлектрической постоянной, угловой частоте волны и удельной проводимости, определяется отношение амплитуд плотностей токов смещения и проводимости.
εа
= 80ε0=80*
2.2.2. Найденные токи смещения и проводимости сравниваются (больше, меньше, значительно больше, значительно меньше).
2.2.3. Определяются свойства среды (идеальный диэлектрик, несовершенный диэлектрик, неидеальный проводник, идеальный проводник).
2.2.4. Делается вывод о влиянии частоты ЭМВ на свойства морской воды.
2.3. Сравнить плотности токов смещения и проводимости в морской воде (εа = 80ε0, μа = μ0, σ = 4См/м) и сухой почве (εа = 4ε0, μа = μ0, σ = 0.001 См/м) при частоте f .Определить свойства сред. Исходные данные приведены в таблице 3.
Таблица 3
N вар |
3 |
f МГц |
0,5 |
Методика решения задачи
2.3.1. По величине εа, σ, угловой частоте определяются плотности токов смещения и проводимости в морской воде и сухой почве.
В морской воде:
εа = 80ε0=80*
0,54
В сухой почве:
εа
= 4ε0=
2.3.2. Найденные токи смещения и проводимости сравниваются (больше, меньше, значительно больше, значительно меньше).
<
2.3.3. Определяются свойства сред (идеальный диэлектрик, несовершенный диэлектрик, неидеальный проводник, идеальный проводник).
2.3.4. Делается вывод о влиянии среды на ее свойства.
2.4 Определить коэффициенты
затухания α, фазовые скорости v,
характеристические сопротивления
, углы потерь
,
длины волн
для немагнитных сред (μа=μ0),
показатели которых (относительная
диэлектрическая проницаемость ε
,удельная проводимость σ) приведены в
таблице 4. При этом частота излучаемых
электромагнитных волн равна f
.
Определить свойства сред (идеальный диэлектрик, несовершенный диэлектрик, неидеальный проводник, идеальный проводник).
Таблица 4
N вар |
3 |
ε |
10 |
σ,См/м |
10 |
f, МГц |
102 |
Методика решения задачи
2.3.1. По формулам (5),(7),(8),(9) определяются
коэффициенты затухания α, фазовые
скорости v, характеристические
сопротивления
, углы потерь
,
длины волн
для немагнитных сред (μа=μ0).
Λ=v/f=c/f = λ/ .
в=Zв= = =120π/ [Ом].
2.3.2. Определяются свойства сред (идеальный диэлектрик, несовершенный диэлектрик, неидеальный проводник, идеальный проводник).
2.5. Определить расстояние прямой видимости при отсутствии атмосферной рефракции и наличии нормальной атмосферной рефракции, если высота передающей антенны h1, а приемной h2. Исходные данные приведены в таблице 5.
Таблица 5
Вариант |
3 |
h1(м) |
125 |
h2(м) |
15 |
Методика решения задачи
2.5.1. По значениям высот приемной и передающих антенн, определяется расстояние прямой видимости при отсутствии атмосферной рефракции и наличии нормальной атмосферной рефракции.
Расстояние прямой видимости при отсутствии атмосферной рефракции (геометрический горизонт)
км,
Расстояние прямой видимости при нормальной атмосферной рефракции (радиогоризонт)
км,
2.6. Определить критическую длину волны слоя ионосферы с электронной концентрацией N. Исходные данные приведены в таблице 10.
Таблица 6
Вариант |
3 |
N(э/см3) |
5·105 |
Методика решения задачи
2.6.1. По значению электронной концентрации, определяется критическая частота.
2.6.2. По значениям критической частоты и скорости света, определяется критическая длина волны.
Контрольные вопросы
1. Какими явлениями сопровождается переход от вакуума к идеальному диэлектрику?
2. Верно ли, что несовершенство диэлектрика (σ≠0) практически не влияет на фазовую скорость и характеристическое сопротивление, но на больших дальностях r может вызвать значительное затухание волн α.
3. Дайте определение понятию (явлению) дисперсия и в чем его суть?
4. Перечислите основные слои атмосферы Земли и укажите их расположение над поверхностью Земли.
5. Перечислите основные параметры нормальной атмосферы.
6. Какими свойствами обладают стратосфера и ионосфера?
Вып. Пров.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Практическая
работа №8 Тема:
Расчет параметров среды при распространении
электромагнитных волн
04.11