лаб3 / 3
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра МВЭ
отчет
по лабораторной работе №3
по дисциплине «Электродинамика»
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИСТЕМ
Студент гр. 2202 |
|
Михеев Д. А. |
. |
|
Николаев А. В. |
||
Преподаватель |
|
Коломийцев А. А. |
|
|
Санкт-Петербург
2024 г.
Цель работы: Изучение характеристик и параметров замедляющих систем, а также методов их экспериментального исследования. Исследование замедляющей системы типа цепочки связанных резонаторов в основной и щелевой полосах пропускания. Овладение методами построения дисперсионных характеристик и расчета сопротивления связи.
Описание измерительной установки
Основную
трудность при проведении лабораторной
работы представляет необходимость
регистрации с высокой точностью малых
изменений резонансной частоты исследуемого
макета. Для повышения чувствительности
измерительной схемы необходимо
использовать малые возмущающие тела –
тогда экспериментально полученное
распределение поля вдоль оси ЗС позволит
определить фазовые сдвиги с максимальной
точностью, что в свою очередь повысит
точность измерения характеристик и
параметров ЗС.
В настоящее время разработаны различные способы измерений малых смещений резонансной частоты, однако большинство из них используют сложные электронные схемы. В данной работе для точного определения резонансной частоты используется способ, основанный на преобразовании резонансным контуром частотной модуляции в амплитудную.
Схема измерительной установки показана на рис. 3.5. Она состоит из генератора высокочастотных сигналов 1, развязывающего вентиля 2, цифрового частотомера 3, измеряемого макета замедляющей системы 4, детекторной головки 5 и осциллографа 6. Связь генератора и детекторной головки с макетом ЗС или с калибровочным резонатором 7 осуществляется с помощью входной 8 и индикаторной 9 петель связи. Сигнал генератора может модулироваться по частоте либо внутренним генератором пилообразного напряжения, либо внешним низкочастотным генератором синусоидального напряжения 10. Вдоль оси измеряемого макета с помощью капроновой нити протягивается возмущающее тело 11. Индикатор 12 позволяет определить его положение в исследуемой системе.
Обработка результатов измерений
Таблица 1. Экспериментальные значения
f, кГц |
λ, м |
φ, рад |
|
2392942 |
0,1254 |
0 |
φ=0 |
2293760 |
0,1308 |
0,6283 |
φ=π/5 |
2100299 |
0,1428 |
1,2566 |
φ=2π/5 |
1919128 |
0,1563 |
1,885 |
φ=3π/5 |
1788987 |
0,1677 |
2,5133 |
φ=4π/5 |
Таблица 2. Расчет замедления фазовой скорости
p |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
λ, м |
np |
|||||
0,125 |
0,00 |
6,18 |
12,35 |
18,53 |
24,70 |
30,88 |
0,131 |
0,64 |
7,09 |
13,53 |
19,97 |
26,42 |
32,86 |
0,143 |
1,41 |
8,44 |
15,48 |
22,52 |
29,55 |
36,59 |
0,156 |
2,31 |
10,01 |
17,71 |
25,41 |
33,11 |
40,81 |
0,168 |
3,30 |
11,57 |
19,83 |
28,09 |
36,35 |
44,61 |
приведем
пример расчета по формулам:
Таблица 3. Расчет волнового числа от постоянной фазы
p |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
k |
βp |
|||||
50,12 |
0,0 |
309,5 |
619,0 |
928,5 |
1238,1 |
1547,6 |
48,04 |
31,0 |
340,5 |
650,0 |
959,5 |
1269,0 |
1578,5 |
43,99 |
61,9 |
371,4 |
680,9 |
990,5 |
1300,0 |
1609,5 |
40,19 |
92,9 |
402,4 |
711,9 |
1021,4 |
1330,9 |
1640,4 |
37,47 |
123,8 |
433,3 |
742,8 |
1052,4 |
1361,9 |
1671,4 |
,
Рис.
2. ДХ первого рода
Рис.
3. ДХ второго рода 
Вывод: Замедление системы возрастает с ростом номера гармоники и уменьшением частоты. Фазовая скорость уменьшается с ростом длины волны.