лаб 15 / Отчёт лаб 15

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"

Практикум по дисциплине

Электродинамика и распространение радиоволн

Лабораторная работа №15

"Исследование структуры поля, возникающего при падении электромагнитной волны на плоскую металлическую пластину"

Выполнил

Проверил Чадин А. В.

Москва, 2025

Цель работы:

Исследование структуры поля, возникающего при отражении электромагнитной волны от плоской границы раздела "воздух-металл".

Домашний расчёт:

Исходные данные:

Nвар = 11

φ = 50 °

E₀ = 5 В/м

f = 25 ГГц

Рисунок 1 – Схема лабораторной установки

1. Генератор

2. Передающая антенна

3. Металлическая пластина

4. Передвижная антенна

5. Измерительный усилитель

6. Измерительная линейка

7. Ось, относительно которой происходит изменение угла φ

Длина волны, свободно распространяющейся в воздухе:

Определим длину волны Λ, фазовую скорость V_Ф и скорость распространения энергии V_Э:

Рассчитаем зависимости амплитуд составляющих напряженностей полных электрического и магнитного полей от переменной х (вдоль нормали к границе раздела сред):

Для нормально поляризованной падающей волны:

Рисунок 2 – Ey составляющая

Рисунок 3 – Hz и Hx составляющие

Для параллельно поляризованной падающей волны:

Рисунок 4 – Ez и Ex составляющие

Рисунок 5 – Hy составляющая

Ход работы:

Таблица 1. Зависимость длины волны λ_x от угла φ

λx, см	10,2	10,6	11	11,6	15,6	19,2
φ, °	0	15	30	45	53	60

Рисунок 6 – Зависимость длины волны λ_x от угла φ

Таблица 2. Зависимость длины волны Λ от угла φ

Λ, см	22,23	19,12	17,22	15,42	11,53	10,59
φ, °	0	15	30	45	53	60

Рисунок 7 – Зависимость длины волны Λ от угла φ

Таблица 3. Зависимость фазовой скорости V_Ф от угла φ

Vφ, ⋅108 м/с	7,19	6,19	5,57	4,99	3,73	3,43
φ, °	0	15	30	45	53	60

Рисунок 8 – Зависимость фазовой скорости V_Ф от угла φ

Таблица 4. Зависимость скорости распространения энергии V_э от угла φ

Vэ, ⋅108 м/с	1,25	1,45	1,61	1,8	2,41	2,63
φ, °	0	15	30	45	53	60

Рисунок 9 – Зависимость скорости распространения энергии V_э от угла φ

По результатам эксперимента можно сделать вывод, что длина волны, характеризующая структуру поля вдоль нормали к отражающей пластине, увеличивается с увеличением угла падения.