Эталон_Курсовая_МТУСИ_Электродинамика_ЭИРР_Автор Гаврилов.docx

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И

ИНФОРМАТИКИ

Курсовая работа По дисциплине:

«ЭиРР»

По теме:

«Анализ электромагнитного поля в диэлектрическом волноводе»

Выполнил

студент группы

БРА 1901

Гаврилов Егор

Москва 2021

Содержание

1. Техническое задание…………………………………………………………...3

2. Определение комплексных амплитуд всех остальных проекций у векторов и в средах 1 и 2 при ………………………………………………..4

3. Составляются и совместно решаются уравнения, которые связывают между собой неизвестные поперечные волновые числа в средах 1 и 2, т.е. и …………………………………………………………………………………...6

4. Определяются минимальная и максимальная толщины световода, при которых по нему будет распространятся только волна низшего типа………...8

5. Для средней толщины световода вычисляются параметры для волны низшего типа, т.е. , , и …………………………………………………9

6. Используя заданную величину единичной мощности волны либо в среде 1, либо в среде 2, т.е. или , определяются амплитуды А и В, входящие в выражение для всех проекций векторов и …………………………….10

7. Строятся зависимости амплитуд всех проекций векторов и от координаты x в области и в области ……………………………..11

8. Вывод…………………………………………………………………………..13

1. Техническое задание

Определить структуру гармонического электромагнитного поля в плоском диэлектрическом волноводе ( световоде), изображенном на рис.1. Известны комплексные амплитуды двух проекций векторов поля в среде 1 и 2 при ( таблица 1). Параметры световода приведены в таблице 2. Потери в диэлектриках отсутствуют.

Таблица 1.

Номер варианта по журналу группы	Известные проекции векторов и в среде 1	Известные проекции векторов и в среде 2	Дополнительные сведения
9

Таблица 2.

Номер варианта по журналу группы			, мкм	, мВт	, мВт
9	2.6	1.3	1.3	1	-

2. Определение комплексных амплитуд всех остальных проекций у векторов и в средах 1 и 2 при . Дано:

Используем формулу связи:

Найдем

Используя уравнение Максвелла, найдем комплексные амплитуды проекции у векторов . _m= - iωμ , следовательно

Из этого выражения следует, что и Найдем и :

В итоге получаем:

3. Составляются и совместно решаются уравнения, которые связывают между собой неизвестные поперечные волновые числа в средах 1 и 2, т.е. и Составим первую систему уравнений:

Совместно составим 2 уравнения. Произведем нормировку двух уравнений, для этого домножим обе части на и на

4. Определяются минимальная и максимальная толщины световода, при которых по нему будет распространятся только волна низшего типа. Для того, чтобы определить минимальные и максимальные толщины световода, при которых по нему будет распространятся только волна низшего типа нужно изобразить график, на котором распространяется только волна низшего типа: Т.к. у нас котангенс и будут такими: Определим минимальную и максимальную толщины световода:

5. Для средней толщины световода вычисляются параметры для волны низшего типа, т.е. , , и .

Найдем на графике пересечение: Получаем, что

Найдем :

Найдем :

Проведем проверку:

6. Используя заданную величину единичной мощности волны либо в среде 1, либо в среде 2, т.е. или , определяются амплитуды А и В, входящие в выражение для всех проекций векторов и .

Нам понадобится только z область, поэтому получаем формулу проекции Пойтинга на ось z:

Найдем А:

все проекции векторов и :

6)Построить зависимости амплитуд всех проекций векторов от координаты х

Случаи: Еу Нх Нz.