7.4 Індивідуальне завдання 7
Тут і далі N – номер варіанта, який дорівнює двом останнім цифрам
залікової книжки студента.
№ 7.1. Знайти приблизні розміри заповненого повітрям однохвильового прямокутного хвилеводу за заданою частотою f0 = (N+2)/2 ГГц. Потім вибрати стандартний хвилевід, записати смугу робочих частот. Для вибраного хвилеводу розрахувати залежності від частоти коефіцієнта загасання і граничної потужності хвилі Н10 в діапазоні від 1,1fкр до 3fв, де fкр критична частота, fв верхня частота за табл. 7.4. Провідник вибрати з табл. 7.5.
№ 7.2. Визначити типи хвиль, які можуть поширюватися на частоті другої гармоніки 2f0 у хвилеводі, вибраному в попередній задачі.
№ 7.3. Знайти приблизний діаметр заповненого повітрям круглого хвилеводу, який забезпечує однохвильовий режим роботи на частоті f0 за № 7.1. Розрахувати залежність від частоти коефіцієнта загасання і граничної потужності хвилі Н11 в діапазоні від 1,1fкр до 3fкр.
№ 7.4. Вибрати розміри коаксіального хвилеводу, заповненого діелектриком (див. табл. 1.3), хвильовий опір якого дорівнює: а) 50 Ом для парних N; б) 75 Ом для непарних N. Розрахувати залежність від частоти коефіцієнта загасання в провідниках і граничної потужності Т-хвилі в діапазоні за № 7.1 або № 7.3.
Таблиця 7.4 Внутрішні розміри поперечного перерізу і діапазони робочих
частот прямокутних хвилеводів
|
Внутрішні розміри поперечного перерізу, мм |
Смуга робочих частот, ГГц |
||
|
a |
b |
fн |
fв |
|
129,5 |
64,8 |
1,45 |
2,20 |
|
109,4 |
54,6 |
1,72 |
2,61 |
|
86,4 |
43,2 |
2,17 |
3,30 |
|
72,1 |
34,0 |
2,6 |
3,95 |
|
58,2 |
29,1 |
3,22 |
4,90 |
|
47,6 |
22,1 |
3,94 |
5,99 |
|
40,4 |
20,2 |
4,64 |
7,05 |
|
34,9 |
15,8 |
5,38 |
8,17 |
|
28,5 |
12,6 |
6,57 |
9,99 |
|
22,9 |
10,2 |
8,20 |
12,5 |
|
19,05 |
9,5 |
9,54 |
15,0 |
|
15,8 |
7,9 |
11,9 |
18,0 |
|
12,9 |
6,5 |
14,5 |
22,0 |
|
10,7 |
5,3 |
17,6 |
26,7 |
|
8,6 |
4,3 |
21,7 |
33,0 |
|
7,1 |
3,6 |
26,4 |
40,0 |
|
5,7 |
2,85 |
32,9 |
50,1 |
|
4,78 |
2,39 |
39,2 |
59,6 |
|
1,1 |
0,55 |
172 |
261 |
№ 7.5. Вибрати розміри несиметричної стрічкової лінії передачі, хвильовий опір якої дорівнює: а) 50 Ом для парних N; б) 75 Ом для непарних N. Використати дані, наведені в табл. 7.5. На частоті f0 за № 7.1 знайти значення коефіцієнтів загасання в провідниках і в діелектрику.
№ 7.6. Індивідуальне завдання підвищеної складності.
7.6.1 Виконавши відповідне дослідження на екстремум, отримати формулу і знайти значення R2/R1, при якому досягається найменше загасання в коаксіальному хвилеводі з повітряним заповненням. Розрахувати хвильовий опір Zх.
7.6.2 У навчальній літературі по антенах знайти значення активної складової вхідного опору півхвильового вібратора.
Таблиця 7.5 Вихідні дані до № 7.5*)
|
Номер варіанта N |
Діелектрик |
Провідник |
||||
|
Матеріал |
|
tg104 |
Матеріал |
10-7, См/м |
Rs107, Ом/м2 |
|
|
1 |
ФЛАН 2,8 |
2,8 |
15 |
Ag |
6,17 |
2,5 |
|
2 |
ФЛАН 7,2 |
7,2 |
15 |
Ag |
6,17 |
2,5 |
|
3 |
ФЛАН 10 |
10,0 |
15 |
Ag |
6,17 |
2,5 |
|
4 |
ФЛАН 16 |
16,0 |
15 |
Ag |
6,17 |
2,5 |
|
5 |
Сапфір |
13,2 |
1 |
Cu |
5,6 |
|
|
6 |
СТ32-1 |
10,0 |
4 |
Cu |
5,6 |
|
|
7 |
СТ38-1 |
7,4 |
6 |
Cu |
5,6 |
|
|
8 |
СТ50-1 |
8,2 |
35 |
Cu |
5,6 |
|
|
9 |
Брокерит |
6,4 |
2 |
Au |
4,1 |
|
|
10 |
Брокерит |
6,5 |
3 |
Au |
4,1 |
|
|
11 |
Брокерит |
6,6 |
4 |
Au |
4,1 |
|
|
12 |
Брокерит |
6,4 |
5 |
Au |
4,1 |
|
|
13 |
Сапфірит |
9,3 |
1 |
Al |
3,72 |
|
|
14 |
Сапфірит |
9,4 |
1 |
Al |
3,72 |
3,3 |
|
15 |
Сапфірит |
9,5 |
1 |
Al |
3,72 |
3,3 |
|
16 |
Сапфірит |
9,6 |
1 |
Al |
3,72 |
3,3 |
|
17 |
Сапфірит |
9,7 |
1 |
W |
1,78 |
4,7 |
|
18 |
Сапфірит |
9,8 |
1 |
W |
1,78 |
4,7 |
|
19 |
Сапфірит |
9,9 |
1 |
W |
1,78 |
4,7 |
|
20 |
Сапфірит |
10,0 |
1 |
W |
1,78 |
4,7 |
|
21 |
Сапфірит |
10,1 |
1 |
Mo |
1,76 |
4,7 |
|
22 |
22ХС |
9,2 |
10 |
Mo |
1,76 |
4,7 |
|
23 |
22ХС |
9,3 |
10 |
Mo |
1,76 |
4,7 |
|
24 |
22ХС |
9,4 |
10 |
Mo |
1,76 |
4,7 |
|
25 |
ГМ |
9,5 |
0,5 |
Ni |
1,14 |
5,5 |
|
26 |
ГМ |
9,6 |
0,5 |
Ni |
1,14 |
5,5 |
|
27 |
ГМ |
9,7 |
0,5 |
Ni |
1,14 |
5,5 |
|
28 |
ГМ |
9,8 |
0,5 |
Ni |
1,14 |
5,5 |
|
29 |
ГМ |
9,9 |
0,5 |
Cr |
0,77 |
7,2 |
|
30 |
ГМ |
10,0 |
0,5 |
Cr |
0,77 |
7,2 |
|
31 |
ГМ |
9,9 |
10 |
Cr |
0,77 |
7,2 |
|
32 |
ГМ |
9,8 |
10 |
Cr |
0,77 |
7,2 |
|
33 |
ГМ |
9,7 |
10 |
Cr |
0,77 |
7,2 |
|
34 |
ГМ |
9,6 |
10 |
Cr |
0,77 |
7,2 |
|
35 |
ГМ |
9,5 |
10 |
Cr |
0,77 |
7,2 |
2,6
2,6
2,6
2,6
3,0
3,0
3,0
3,0
3,3
*)
Наприклад,
для першого рядка tg
= 1510-4,
= 6,17107
См/м,
Rs
= 2,.5
10-7,
Ом/м2
7.6.3 Знайти значення R2/R1, при якому досягається найбільша гранична потужність в коаксіальному хвилеводі з повітряним заповненням. Розрахувати Zх.
7.6.4 Знайти значення R2/R1, при якому досягається найбільша гранична напруга в коаксіальному хвилеводі з повітряним заповненням. Розрахувати Zх.
7.6.5 Розрахувати:
середнє значення хвильового опору за 7.6.1 і 7.6.2;
середні три значення опору за 7.6.1 і 7.6.3, 7.6.2 і 7.6.3, 7.6.3 і 7.6.4;
середнє значення хвильового опору із знайдених трьох попередніх.
Обгрунтувати вибір двох значень хвильового опору коаксіального хвилеводу, прийнятих державним і міжнародними стандартами.
