Московский технический университет связи и информатики

Кафедра технической электродинамики и антенн

Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ

Москва 2011

План УМД 2010/11 уч. г.

Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ

Составитель Т.А.Гайнутдинов, А.А.Пресс

Издание утверждено советом факультета РиТ.

Протокол № от .2011 г.

Рецензент В. Г. Кочержевский

1. Цель работы

Изучение электромагнитных полей, создаваемых элементарными излучателями в виде электрического вибратора и рамки.

2. Указания по подготовке к работе

2.1. Изучить свойства электромагнитного поля элементарного электрического вибратора.

2.2. Изучить принцип перестановочной двойственности уравнений Максвелла.

2.3. Изучить свойства электромагнитного поля элементарной рамки.

2.4. Изучить влияние расположения элементарных излучателей на ориентацию в пространстве вектора напряжённости электрического поля.

2.5. Изучить содержание данного описания и ответить на контрольные вопросы.

3.Задание к расчётной части

(выполняется при домашней подготовке)

3.1. Рассчитать и построить зависимость амплитуд составляющих электрического поля и от расстояния r для электрического вибратора. Рас­чёт провести для расстояний r от 0,2 , до 2,0 , при для и для .

3.2. Рассчитать и построить зависимость амплитуд составляющих электрического поля и от угла  для электрического вибратора при .

3.3. Рассчитать и построить зависимость амплитуды электрического поля рамки от расстояния r в соответствии с п. 1 при .

3.4. Рассчитать и построить зависимость амплитуды электрического поля рамки от угла  в соответствии с п. 2.

Расчёт проводится для частот, указанных в таблице 1. Номер варианта со­впадает с порядковым номером студента в групповом журнале.

Таблица 1

№ варианта	f, МГц	№ варианта	f, МГц
1	300	16	675
2	325	17	700
3	350	18	725
4	375	19	750
5	400	20	775
6	425	21	800
7	450	22	825
8	475	23	850
9	500	24	875
10	525	25	900
11	550	26	925
12	575	27	950
13	600	28	975
14	625	29	1000
15	650	30	1100

Зависимость амплитуд составляющих электрического поля от расстояния r рассчитывается по формулам (1), (2) и (3) Приложения, с шагом 0,1 , при r меняющемся от 0,2  до 5  с шагом 0,5 . Рассчитанные значения нормирую­тся к максимальному при и строятся в прямоугольной системе координат.

Зависимость амплитуд составляющих электромагнитного поля от угла  нормируется к максимальному значению и строится в полярной системе координат, полярная ось которой совпадает с осью вибратора или рамки, при изменении угла  от 0° до 180° с шагом 10° в правой и левой полуплоскостях относительно оси вибратора или рамки.

4. Описание измерительной установки

Измерительная установка позволяет измерять составляющие напряжённости электрического поля вибратора и рамки и исследовать их зависимость от расстояния r и угла  в ближней, промежуточной и дальней зонах.

Блок-схема измерительной установки показана на рис. 1.

1. Генератор. 2. Поворотное устройство. 3. Исследуемая антенна. 4. Приемная антенна. 5. Переносная установка. 6. Измерительный усилитель. Рис. 1

Измерительная установка состоит из передающей и приёмной частей.

Передающая часть содержит генератор и поворотное устройство, на кото­ром устанавливается либо электрический вибратор, либо рамка. Передающая часть измерительной установки может перемещаться по специальным направляющим.

В приёмной части устанавливается антенна, принимающая горизонтальную или вертикальную составляющие электрического поля.

Приёмная антенна представляет собой диполь небольших размеров, нагруженный на кристаллический детектор. Э.д.с. в диполе пропорциональна составляющей электрического поля, параллельной его оси.

Приёмную антенну можно поворачивать на 90, что позволяет измерить составляющие .

Детектированный сигнал подаётся на измерительный усилитель.