Плоская электромагнитная волна
Республика Казахстан
Алматинский институт Энергетики и Связи
Кафедра Радиотехники
Контрольная работа
По дисциплине: Теория передачи электромагнитных волн
Плоская электромагнитная волна
Принял: доцент Хорош А.Х.
Выполнил: ст. гр. БРЭ-07-9
Джуматаев Е. Б.
Зачетная книжка № 033496
Алматы 2009
Задание
Плоская
электромагнитная
волна, поляризованная
в плоскости
YoZ, распространяется
вдоль оси Z
в неограниченной
среде с параметрами
,
и
.
Амплитудное
значение вектора
напряженности
электрического
поля в начале
координат
.
Необходимо:
Определить
параметры
волны:
.
Записать
комплексные
и мгновенные
значения векторов
напряженностей
электрического
и магнитного
полей в точке
соответствующей
уменьшению
амплитуды поля
на L дБ, а
также вектора
в этой точке.
Построить
графики зависимостей
мгновенных
значений векторов
поля
и
в точке
от изменения
времени в пределах
одного периода
колебаний.
Рассматривая рассчитанный отрезок пути как четырехполюсник, рассчитать и построить его амплитудно-частотную характеристику в диапазоне частот f – 2f.
Исходные данные для расчета:
;
=8,85*10
Ф/м;
=4
=12,56*10
;
1. Определение параметров волны
плоский электромагнитный волна параметр
Для определения параметров волны, необходимо выяснить, в какой среде распространяется волна.
Найдем диэлектрическую проницаемость:
(2.11) [1],
где
-
абсолютная
диэлектрическая
проницаемость,
(1.36) [1],
(пФ/м);
(рад/с);
;
(Ф/м);
,
следовательно, среда проводящая (металл) , что говорит о равенстве коэффициента затухания и коэффициента фаз:
(7.61) [3];
.
Из формулы
(3.2) [1] ,
длина волны:
.
Фазовая скорость:
.
Характеристическое сопротивление для проводящей среды равно:
(7.69) [3];
(Ом),
где модуль равен:
фаза:
;
(Ом).
2. Определение комплексных и мгновенных значений векторов
Определим точку, соответствующую уменьшению амплитуды поля:
,
где
(Дб/м) (3.9) [1],
(Ом).
Запишем
комплексные
и мгновенные
значения векторов
напряженностей
электрического
и магнитного
полей в точке
:
(7.84) [2].
(7.73) [2].
(7.34) [2].
(3.34) [2].
Теперь найдем плотность потока мощности в однородной плоской волне по формуле:
(3.32) [1].
Вт/м
.
3. Построение графиков зависимостей мгновенных значений
Построим
графики зависимостей
мгновенных
значений векторов
поля
и
в точке
от изменения
времени в пределах
одного периода
колебаний.
Рисунок 1 - График зависимости мгновенного значения вектор E в точке Z0 от изменения времени в пределах одного периода
Рисунок 2 - График зависимости мгновенного значения вектор H в точке Z0 от изменения времени в пределах одного периода
4. Построение амплитудно-частотной характеристики
Рассматривая рассчитанный отрезок пути как четырехполюсник, рассчитаем и построим его амплитудно-частотную характеристику в диапазоне частот f – 2f.
Рисунок 3 - Амплитудно-частотная характеристика
Вывод
В ходе расчетно-графической работы, были определены параметры плоской электромагнитной волны для проводящей среды:
Найдены
комплексные
и мгновенные
значения векторов
напряженностей
электрического
и магнитных
полей в точке
z=z0, соответствующей
уменьшению
амплитуды поля
на L дБ, а также
вектора
в этой точке.
По полученным
данным были
построены
графики зависимостей
мгновенных
значений векторов
поля
в
точке z0 от
изменения
времени в пределах
одного периода
колебаний, а
также амплитудно-частотная
характеристика
в диапазоне
частот f-2f..
Список литературы
Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Высшая школа, 1992. – 416 с.
Федоров Н.Н. Основы электродинамики. – М.: Высшая школа, 1980. – 400 с.
Сборник задач по курсу «Электродинамика и распространение радиоволн» / Под ред. С.И. Баскаков. – М.: Высшая школа, 1981. – 208 с.
Работы учебные. Фирменный стандарт ФС РК 10352-1910-У-е-001-2002. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию. – Алматы, АИЭС, 2002. – 31 с.
Размещено на