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» (МТУСИ)

──────────────────────────────────────

Кафедра «Техническая электродинамика и антенны»

Лабораторная работа №3

«Электромагнитное поле в прямоугольном волноводе»

По дисциплине

«Основы теории электромагнитных полей и волн»

Выполнили:

Студенты группы БИН2406

Петров Вячеслав Андреевич

Соболев Егор Сергеевич

Вариант №2

Оглавление

Исходные данные 3

Задание 1 3

Исследование одноволнового режима работы прямоугольного волновода 3

Задание 2 5

Исследование многоволнового режима работы волновода 5

Вывод 6

Исходные данные

Таблица 1 – исходные данные от варианта

Вариант	2
Размер волновода , мм
Рабочий диапазон , ГГц

Задание 1

Исследование одноволнового режима работы прямоугольного волновода

Задаём тип волны в волноводе

Измерения выполняются с шагом: ГГц

Таблица 2 - измерения одноволнового режима

, ГГц	Длина волны , мм	Фазовая скорость волны ,
2	320	640
2,2	226	497,2
2,4	182	436,8
2,6	180	468
2,8	146	408,8
3	122	366
3,2	114	364,8
3,4	102	346,8
3,6	96	345,6
3,8	90	342
4	84	336

Исследование зависимостей на графиках:

Рисунок 1 – зависимость длины волны от частоты

Рисунок 2 – зависимость фазовой скорости волны от частоты

Задание 2

Исследование многоволнового режима работы волновода

Значение рабочей частоты равное ГГц

Таблица 3 – измерения многоволнового режима

Тип волны	Частота , ГГц	Длина волны , мм
	1,74	32
	3,48	32
	3,57	32
	3,97	32,8
	4,99	35,6
	5,23	35,6
	6,33	39
	6,97	41
	7,14	43
	7,35	44
	7,83	48
	7,95	53
	8,72	62

Исследование зависимости на графике:

Рисунок 3 – зависимость длины волны от частоты

Вывод

В ходе лабораторной работы было проведено комплексное исследование физических процессов распространения электромагнитных волн в прямоугольном металлическом волноводе. Основной целью работы являлось изучение структуры поля и анализ частотной зависимости характеристик направляющей системы для подтверждения теоретических моделей электродинамики. Изучение одноволнового режима проводилось для того, чтобы на практике пронаблюдать явление дисперсии и понять, как изменение частоты влияет на скорость и длину волны внутри закрытой системы. Это необходимо для определения условий, при которых передача энергии осуществляется стабильно и без возникновения паразитных искажений сигнала. Дополнительно было выполнено исследование волновода в многоволновом режиме, что позволило установить условия одновременного существования нескольких типов мод. Этот этап работы был необходим для выявления границ применимости волноводных трактов и понимания того, как геометрия сечения ограничивает спектр пропускаемых частот.

Москва 2026