ЭМПИВ курсовая часть №2

Федеральное Агентство Связи

Московский Технический Университет Связи и Информатики

Кафедра технической электродинамики и антенн

Курсовая работа

по дисциплине электромагнитные поля и волны

Часть 2. Электромагнитные волны в световодах

Выполнил:

Москва, **** г.

1. С помощью уравнений Максвелла записать выражение для всех остальных, не заданных в условии задачи, составляющих векторов и в средах 1 и 2.

Находим из уравнения . Для этого сначала найдем из уравнения . Для этого сначала найдем из уравнения .

• 

• 

• 

Находим из уравнения . Для этого сначала найдем из уравнения . Для этого сначала найдем из уравнения .

• 

• 

• 

Находим из уравнения . Для этого сначала находим из уравнения .

• 

• 

Находим из уравнения . Для этого сначала находим из уравнения .

• 

• 

1 среда:

2 среда:

2. На основе граничных условий и связи поперечных волновых чисел с коэффициентом распространения β составить уравнения для определения поперечных волновых чисел γ_⊥ и α_⊥. Решить полученные уравнения (например, графически) относительно γ_⊥ и α_⊥.

Имеется волна типа H, соответственно имеем систему уравнений:

Подставляем данные:

Выражаем A из первого уравнения:

Подставляем полученное A во второе уравнение:

• 

• 

Применяем уравнение Гельмгольца к :

• 

• 

• 

Применяем уравнение Гельмгольца к :

• 

• 

• 

Получаем уравнение:

Составляем систему уравнений:

Применим замену:

• 

• 

• 

После замены получим:

Рис.1. Графики зависимости от

Находим координаты первого пересечения графиков:

По полученным значения найдем и :

3. Определить, обеспечивается ли одноволновый (одномодовый) режим работы световода на частоте f. Если условие одноволновости не выполняется, определить максимальную толщину световода для его выполнения.

4. Определить параметры , а также, используя заданную величину или определить постоянные A и B для низшего типа волны.

5. Рассчитать и построить зависимости амплитуд всех составляющих полей

Рис.2. График зависимости амплитуды от x

Рис.3. График зависимости амплитуды от x

Рис.4. График зависимости амплитуды от x

6. Определить процентное соотношение мощностей и , проходящих через поперечное сечение сред 1 и 2 для низшего типа волны.