5.11. Рассчитать и построить графики распределения поля вдоль волновода для различных режимов на заданной рабочей частоте. Определить парамет-
ры КСВ, |Г| и λВ эксп.
5.12.Рассчитать и построить теоретические зависимости фазовой и групповой скоростей, характеристического сопротивления и длины волны в волноводе от частоты в диапазоне частот одномодового режима.
5.13.По экспериментальным данным табл. 3–7 построить графики зави-
симостей λВ эксп = F1(f), КСВ = F2(f) для коаксиально-волноводного перехода,
КСВ = F3(f) для детекторной секции, Δφ = F4(α) для диэлектрического фазовра- |
||
|
|
Р |
щателя, КСВ= F5(f) для реактивного штыря в волноводе. Определить рабочий |
||
диапазон частот каждого из исследованных узлов. |
И |
|
|
|
|
6. Содержание отчета |
У |
|
6.1. Название и цель лабораторной работы. |
|
|
|
|
|
6.2. Структурная схема измерительной установки с указанием использованных измерительных приборов и исследуемых узлов СВЧ.
6.3. Экспериментальные результаты исследования режимов работы вол- |
||
новода, сведенные в таблицы. |
|
Г |
6.4. Графики распределения поля вдоль волновода для различных режи- |
||
мов работы. |
|
Б |
6.5. Графики λВ эксп = F1(f), и λВ теор = F1(f), построенные в одной системе |
||
координат. |
е |
а |
6.6. Расчетные зависимости фазовойкVф, групповой Vгр скоростей и ха- |
||
рактеристического сопро ивления Zc от частоты, построенные в одной системе |
||||
координат. |
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
6.7. Схематичные чер ежи и характеристики исследованных волновод- |
||||
ных узлов СВЧ. |
и |
т |
||
|
л |
|
|
|
6.8. Анал з полученных результатов, выводы по проделанной лаборатор- |
||||
ной работе. |
|
|
|
|
и |
|
|
|
7. Контрольные вопросы |
|
|
|
|
|
1. Т пы линий передачи электромагнитных волн. Требования, предъяв- |
||||
Б |
|
|
|
|
ляемые кбрегулярным линиям передачи, особенности их применения. |
||||
2. Классификация волн в линиях передачи. Определение волн типов Т, |
||||
Е, Н, НЕ, ЕН. |
|
|
|
|
3. Дисперсия электромагнитных волн в линиях передачи. Основные па- |
||||
раметры β, k , |
λкр , λв , Vф , Vгр волн в линиях с дисперсией и без нее. |
|||
4. Постановка задачи и схема решения волновых уравнений для прямоугольного волновода.
5. Типы волн в прямоугольном волноводе. Составляющие поля волн Hmn и Emn. Физический смысл индексов m и n в обозначении типа волны.
42
6.Фазовая постоянная β, поперечное волновое число k , критическая длина волны λкр .
7.Условие распространения волн по волноводу. Условие существования местного (нераспространяющегося) поля в волноводе.
8.Фазовая и групповая скорости волны в прямоугольном волноводе. Их физический смысл, зависимость от типа волны, размеров волновода и частоты.
9.Характеристическое сопротивление для волн Hmn и Emn , их зависимость от частоты.
10.Основная волна в прямоугольном волноводе. Условие одномодовогоР режима работы волновода.
11.Составляющие электрического и магнитного полей Иосновной волны. Эпюры составляющих полей волны H10 в трех ортогональных сечениях волновода.
12.Параметры основной волны. Определение частотногоУдиапазона вол-
новода.
13.Структура поля основной волны. Г
14.Построение структуры поля волн высших типов в прямоугольном волноводе. Б
15.Токи смещения и токи проводимости в стенках волновода.
16.Мощность, передаваемая по волноводуа. Предельная и допустимаяк
18. |
Способы возбуждения эл ктромагнитных волн в волноводах. Устрой- |
||
ство, принцип работы элементов связи. |
|||
19. |
Режимы работы линии передачи с нагрузкой. Параметры, характери- |
||
зующие режим работы линии. |
|||
20. |
Распределение напряженнос и поля (напряжения) вдоль линии при |
||
различных нагрузках. |
|
т |
|
21. |
Измерен е параметров электромагнитной волны. Устройство, прин- |
||
цип работы и назначен е |
змерительной волноводной линии. |
||
|
и |
|
|
|
л |
|
|
22. Назначение, устройство, принцип работы и основные параметры эле-
и |
|
ментов узлов волноводных трактов: |
|
– контактных и короткозамыкающих устройств; |
|
Б |
|
– согласованныхб |
нагрузок различных типов; |
– фазовращателей;
– аттенюаторов различных типов;
– реактивных элементов (диафрагмы, штыри, короткозамкнутые шлейфы)
– разветвлений волноводных трактов;
– коаксиально-волноводных переходов;
– детекторных и смесительных секций.
23. Структурная схема лабораторной измерительной установки. Назначение элементов и узлов, входящих в состав измерительного тракта.
43
Литература
1.Кураев, А. А. Электродинамика и распространение радиоволн / А. А. Кураев, Т. Л. Попкова, А. К. Синицин. – Минск : Бестпринт, 2004.
2.Гололобов, Д. В Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства / Д. В. Гололобов, В. Б. Кирильчук / В 3 ч. Ч. 2: Фидерные устройства. – Минск : БГУИР, 2005.
3. |
Вольман, В. Н. Техническая электродинамика / В. Н. Вольман, |
||||||||||||
|
Ю. В. Пименов, А. Д. Муравцов. – М. : Радио и связь, 2002. |
Р |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Фальковский, О. И. Техническая электродинамика / О. И. Фальковский. – |
||||||||||||
|
М. : Связь, 1978. |
|
|
|
|
|
|
И |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5. |
Лебедев, И. В. Техника и приборы СВЧ / И. В. Лебедев. – М. : Высш. шк., |
||||||||||||
|
1970. |
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
44
|
|
|
|
|
|
Содержание |
|
|
|
|
|
|
||
1. Электромагнитные волны в регулярных линиях передачи ............................. |
|
|
3 |
|||||||||||
1.1. Типы линий передачи электромагнитных волн....................................... |
|
|
|
3 |
||||||||||
1.2. Классификация волн в линиях передачи |
.................................................. |
|
|
|
|
4 |
||||||||
2. Электромагнитные волны в прямоугольном волноводе.................................. |
|
|
|
10 |
||||||||||
2.1. Исходные предпосылки |
.............................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|||||
2.2. Волны типа H в прямоугольном волноводе............................................. |
|
|
|
|
11 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
2.3. Волны E-типа в волноводе......................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
||||||
2.4. Основная волна в прямоугольном ..........................................волноводе |
|
|
|
|
14 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
2.5. Структура поля волн E- ..............................................................и H-типа |
|
|
|
|
|
|
16 |
|||||||
2.6. Структура полей волн высших .......................................................типов |
|
|
|
|
|
18 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
2.7. Передача энергии по волноводам ............................................................. |
|
|
|
|
|
|
21 |
|||||||
2.8. Возбуждение волн в волноводах............................................................... |
|
|
|
|
|
|
22 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
2.9. Режимы работы линии передачи............................................................... |
|
|
|
|
|
|
24 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
3. Элементы и узлы волноводных ..........................................................трактов |
|
|
|
|
|
30 |
||||||||
4. Измерительная установка |
.................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
38 |
||||
5. Задание и порядок выполнения .............................................................работы |
|
|
|
|
|
|
39 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
6. Содержание отчета............................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
7. Контрольные вопросы ......................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42 |
||||
Литература ................................................................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
44 |
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45
Св. план 2011. поз. 86
Учебное издание
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНОГО |
||||||||
ВОЛНОВОДА И ЭЛЕМЕНТОВ НА ЕГО ОСНОВЕР |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
Методические указания к выполнению лабораторной работы №1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
С о с т а в и т е л и: |
|
|
||
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
Бобков Юрий Юрьевич, |
|
|
|||
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гололобов Дмитрий Владимирович, |
|
|||||
|
|
|
Кирильчук Вал рий Борисович и др. |
|
|||||
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Редактор Н. В. Гриневич |
|
|
|
|
|
|
|||
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Корректор И. П. Острикова |
|
|
|
|
|
||||
Подписано в печать 18.01.2012. |
|
Формат 60х84 1/16. |
|
Бумага офсетная. |
|||||
Гарнитура «Таймс». |
|
|
|
Отпечатано на ризографе. |
|
Усл. печ. л. 2,91. |
|||
Уч.-изд. л. 2,5. |
|
|
|
|
Тираж 100 экз. |
|
|
Заказ 515. |
|
Издатель и полиграфическое исполнение: учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» ЛИ №02330/0494371 от 16.03.2009. ЛП №02330/0494175 от 03.04.2009. 220013, Минск, П. Бровки, 6
46