Рис. 7. Определение длительности выходного импульса
найденные значения вых и Куш запишите в таблицу;
при выполнении измерений необходимо следить за тем, чтобы сигнал не
выходил за боковые границы графика, в противном случае необходимо увеличить эти границы с помощью регулятора «Границы временного интервала», расположенного под графиком;
повторите измерения в рабочем диапазоне частот от fmin до fmax с шагомf ( fmax fmin )
10 , значения вых и Куш для каждой частоты заносите в
таблицу;постройте графики зависимостей вых и Куш от частоты.
2. Исследование влияния дисперсии на распространение прямоугольного радиоимпульса в зависимости от длины волновода:
размеры поперечного сечения волновода остаются как в пункте 1;
число волн в волноводе стоит в положении «Одна волна», тип волны H10;
величину длительности входного импульса взять из Таблицы 1;
задать среднюю частоту диапазона fср ( fmin fmax )
2 ;
изменяя длину волновода L от 1 до 15 метров с шагом 1 метр, записывать
втаблицу значения длительности выходного импульса вых и коэффициента
уширения Куш;построить трафики зависимостей вых и Куш от длины волновода.
3. Определение минимально возможной длительности входного импульса, уширение которого при прохождении по отрезку прямоугольного волновода не превысит 10%:
размеры поперечного сечения волновода остаются как в п.1;
число волн в волноводе стоит в положении «Одна волна», тип волны H10;
задать среднюю частоту диапазона fср ( fmin fmax )
2 ;
задать значение длины волновода, равное 1 метр;
изменяя величину длительности входного импульса в ту или другую сторону, подобрать такую величину длительности входного импульса , при
которой коэффициент уширения равен 10%, полученное значение записать
втаблицу;
повторить измерение, изменяя длину волновода L от 1 до 15 метров с шагом 1 метр, записывая в таблицу значения минимальной длительности входного импульса , при которой Куш 10%;
при выполнении измерений необходимо следить за тем, чтобы сигнал на графике был максимально широким, но при этом не выходил за границы временного интервала;
рассчитать максимально возможную скорость передачи информации по отрезку волновода, т.е. количество бит информации, передаваемое за 1 секунду, при этом считать, что один импульс соответствует одному биту информации,
максимально возможная скорость передачи информации (бит/с) в этом случае будет равна v = 1/(2 ), где – в секундах;
построить графики зависимостей и v от длины волновода.
4. Определение минимально возможной частоты, при которой уширение
прямоугольного радиоимпульса при прохождении по отрезку прямоугольного
волновода не превысит 10%:
размеры поперечного сечения волновода остаются как в п.1;
число волн в волноводе стоит в положении «Одна волна», тип волны H10;
задайте значение длительности входного импульса из Таблицы 1;
задайте значение длины волновода, равное 1 метр;
изменяя частоту, подобрать такую величину f, при которой коэффициент уширения равен 10%, полученное значение частоты f записать в таблицу;
повторить измерение, изменяя длину волновода L от 1 до 15 метров с шагом 1 метр, записывая в таблицу значения частоты f, при которой Куш 10%;
при выполнении измерений необходимо следить за тем, чтобы сигнал на графике был максимально широким, но при этом не выходил за границы временного интервала;
построить график зависимости f от длины волновода.
Требования к отчёту
Отчёт оформляется каждым студентом индивидуально. Он должен содержать краткое описание компьютерного эксперимента, результаты измерений в виде таблиц и графиков, анализ результатов и выводы.
Контрольные вопросы
1.Что называется дисперсией?
2.Почему дисперсия оказывает влияние на распространяющиеся по волноводу электромагнитные сигналы?
3.Как изменяется прямоугольный радиоимпульс при прохождении отрезка прямоугольного волновода?
4.Нарисуйте зависимость фазовой скорости волны H10 в прямоугольном волноводе от частоты.
5.Что называется критической частотой в линии передачи?
6.Чем отличаются одноволновый и многоволновый режимы работы прямоугольного волновода?
7.От чего зависит фазовая скорость основной волны в прямоугольном волноводе?
8.Как обеспечивают одноволновый режим работы прямоугольного волновода?
9.Как по известной частоте рассчитывается длина волны в линии передачи?
10.Как вычисляются критические частоты для волн H10, H20 и H30 в
прямоугольном волноводе?
11.Что называют «уширением» прямоугольного радиоимпульса при его распространении по отрезку прямоугольного волновода?
12.Как вычисляется коэффициент уширения прямоугольного радиоимпульса на выходе отрезка волновода?
13.Нарисуйте график спектральной плотности (спектра) для прямоугольного радиоимпульса.
14.Что называется шириной спектра прямоугольного радиоимпульса?
15.От чего зависит ширина спектра прямоугольного радиоимпульса?
16.Что называется скоростью передачи информации по линии? В каких единицах измеряется эта величина?
17.Как дисперсия влияет на скорость передачи информации по линии?
18.Перечислите меры, предпринимаемые для увеличения скорости передачи
информации по линии.
Литература
1.Пименов Ю.В. Линейная макроскопическая электродинамика. – Долгопрудный: Изд. дом "Интеллект", 2008. – 536 с.
2.Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. Техническая электродинамика. – М.: Радио и связь, 2000. – 536 с.
3.Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Высшая школа, 2000. – 462 с.
4.Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Радио и связь, 1986. – 512 с.