16

Министерство образования Российской Федерации

Томский межвузовский центр дистанционного образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники (СВЧ и КР)

Исследование передающих линий СВЧ диапазона

Отчет по лабораторной работе №2

по дисциплине «Электродинамика и распространение радиоволн»

(Учебное пособие «Электродинамика и распространение радиоволн. Часть 1»,

автор Боков Л.А., 2001г.

Учебное пособие «Электродинамика и распространение радиоволн. Часть 2»,

автор Мандель А.Е., 2001г)

Выполнил:

студент ТМЦДО

2004г

СОДЕРЖАНИЕ

1 Краткое описание цели работы и экспериментальной установки…..3

2 Теоретические расчеты…………………………………………………4

3 Экспериментальные результаты………………………………………..6

3.1 Снятие дисперсионных характеристик……………………………..6

3.2 Построение дисперсионных характеристик………………………..7

3.3 Исследование поля в запредельном режиме……………………….8

3.4 Исследование структуры полей……………………………………..9

4 Анализ полученных результатов………………………………………15

1. Краткое описание цели работы и экспериментальной установки

Целью данной работы является:

1. экспериментальное получение дисперсионных характеристик для волновода и для коаксиальной линии;

2. исследование поля в запредельном режиме волновода;

3. экспериментальное исследование поведения структуры электромагнитного поля в волноводе, построение эпюр для компонент векторов и;

4. построение структуры поля в волноводе по эпюрам;

5. экспериментальное исследование поведения векторов ив коаксиальной линии и построение структуры поля.

Схема экспериментальной установки показана на рисунке 1.

Рисунок 1 Схема экспериментальной установки.

2 Теоретические расчеты

Расчет теоретических значений в данной лабораторной работе ведется по нижеприведенным формулам.

Длина волны в свободном пространстве

, (2.1)

где С=3·10¹⁰ см/с – скорость света, f – частота генератора (Гц).

Т.к. задан волновод с размерами: а=7,2 см, b=3,4 см, и считая, что для прямоугольного волновода основной волной является Н₁₀ из формулы:

, (2.2)

где, m и n – индексы типа волны, определим критическую длину волны:

=14,4 см.

Длина волны в волноводе определяется по формуле:

(2.3)

Фазовая постоянная:

, (2.4)

где

, (2.5)

(2.6)

Фазовая скорость волны в волноводе:

. (2.7)

Рассчитанные по формулам данные совмещены в таблицах с полученными в ходе эксперимента.

3 Экспериментальные результаты.

3.1 Снятие дисперсионных характеристик

Таблица 3.1 Зависимость длины волны волновода и коаксиала от частоты

f, ГГц	2,1	2,3	2,5	2,7	2,9	3,1	3,3	3,5	3,7
0, см	14,29	13,04	12,00	11,11	10,34	9,68	9,09	8,57	8,11
в, см	144,80	41,60	28,80	23,20	19,20	16,80	15,20	13,60	12,00
К, см	14,4	12,8	12	11,2	10,4	9,6	8,8	8,8	8,0
ВТ, см	113,61	30,78	21,71	17,47	14,87	13,07	11,72	10,67	9,81

Рисунок 3.1 Зависимость длины волны волновода и коаксиала от частоты

Рисунок 3.2 Зависимость длины волны волновода и коаксиала от длины волны