
- •Содержание
- •1. Использование системы Microwave Office для решения задач радиофизики 6
- •2. Использование программной среды hfss для решения задач радиофизики 55
- •3. Использование системы matlab для решения задач радиофизики 64
- •Введение Общие требования к выполнению лабораторных работ
- •Основные рекомендации по использованию инструктивно-методических материалов
- •1. Использование системы Microwave Office для решения задач радиофизики Основные сведения о системе Microwave Office
- •Элементы пользовательского интерфейса программной среды Microwave Office
- •Основы работы в Microwave Office
- •Лабораторная работа № 1.1 Анализ пассивных цепей на основе сосредоточенных элементов в среде Microwave Office Задания к работе
- •Пояснения к работе
- •9 Баллов
- •Пояснения к работе
- •12 Баллов
- •Пояснения к работе
- •17 Баллов
- •Пояснения к работе
- •14 Баллов
- •Пояснения к работе
- •20 Баллов
- •Лабораторная работа № 2.1 Проектирование волноводного делителя средствами hfss Задания к работе
- •Пояснения к работе
- •18 Баллов
- •Программные единицы matlab
- •Символы и знаки matlab
- •Основные операторы и команды matlab
- •Ввод-вывод данных matlab
- •Математические функции matlab
- •Операции с матрицами в matlab
- •Графические функции matlab
- •2D графики.
- •2D графики 3d данных.
- •3D графики.
- •Вспомогательные графические функции matlab
- •Функции обработки звука matlab
- •Вспомогательные команды и функции matlab
- •Символьная математика matlab
- •Работа в среде matlab
- •Лабораторная работа № 3.1 Расчет полей в прямоугольном резонаторе средствами matlab Задания к работе
- •Варианты заданий
- •Пояснения к работе
- •7 Баллов
- •Пояснения к работе
- •5 Баллов
- •Пояснения к работе
- •Максимальное число баллов за работу
- •Литература
7 Баллов
Лабораторная работа № 3.2
Расчет диаграммы направленности плоской антенны средствами MATLAB
Задания к работе
Написать программу,
выводящую на экран трехмерный график
зависимости диаграммы направленности
антенной решетки
для заданных
,
,
.
Углы изменяются в пределах:
.
Для вывода на экран диаграммы направленности
антенны использовать операторы surf,
mesh. Предусмотреть
поворот графика с помощью мыши (оператор
rotate3d
on).
Варианты заданий
№ |
Nx |
Ny |
|
|
|
|
|
1 |
3 |
5 |
0.5 |
0.5 |
0 |
0.2π |
1 |
2 |
7 |
5 |
0.5 |
0.5 |
π/2 |
π/4 |
|
3 |
5 |
2 |
0.8 |
0.8 |
0 |
0 |
|
4 |
10 |
10 |
0.5 |
0.7 |
0.2π |
0.3π |
|
5 |
5 |
15 |
0.6 |
0.7 |
0.4π |
0.1π |
|
6 |
8 |
8 |
1.5 |
2.0 |
0.1π |
0.1π |
|
Пояснения к работе
Плоская фазированная антенная решетка (ФАР) представляет собой плоскую прямоугольную сетку, в узлах которой расположены излучатели (небольшие антенны) (см. рис. 3.2.1).
Диаграмма направленности
(ДН) передающей антенны – это зависимость
напряженности поля, создаваемого
антенной от угловых координат при
фиксированном расстоянии. ДН строится
обычно в сферической системе координат.
Положение произвольной точки в
пространстве (в данном случае точки М)
задается тремя координатами: радиус-вектором
R и двумя углами
и
.
ДН решетки, изображенной на рис. 3.2.1, может быть найдена из следующего выражения:
.
Здесь
– ДН одиночного излучателя (задана);
;
;
– волновой вектор (фазовая постоянная
волны) в свободном пространстве;
– расстояния между излучателями по
осям x, y соответственно;
– разность фаз волн, излучаемых соседними
излучателями, по координатам x,
y соответственно;
– углы сферической системы координат
(см. рис. 3.2.1);
– число излучателей вдоль координат
x, y
соответственно;
Р
ис.
3.2.1. Геометрия плоской фазированной
антенной решетки
При переходе от
сферической системы координат к
декартовой (для построения графиков)
воспользоваться формулами, связывающими
x, y,
z: и
:
Максимальное число баллов за работу
5 Баллов
Лабораторная работа № 3.3
Расчет тензора магнитной проницаемости феррита при помощи MATLAB
Задания к работе
Написать программу,
вычисляющую компоненты тензора магнитной
проницаемости феррита в виде функции,
входные параметры которой М0,
Н0,
ΔН, ω,
а выходные –
.
Построить графики зависимостей
;
по заданным значениям М0,
Н0,
ΔН,
.
Варианты заданий
№ варианта |
Mo |
Н0, э. |
ΔН, э. |
ω, ГГц |
1 |
1700 |
3000 |
50 |
7 -12 |
2 |
1700 |
3000 |
500 |
7 – 15 |
3 |
700 |
1000 |
100 |
2 – 8 |
4 |
3000 |
4000 |
200 |
10 – 15 |