Лабораторная работа №3 по дисциплине:Электромагнитные поля и волны. Исследование параметров электромагнитных волн в прямоугольном волноводе. Вариант №28. (4-й семестр)

Цель работы:
1. Исследование дисперсионных характеристик прямоугольного волновода: зависимости длины волны в волноводе и фазовой скорости в волноводе от частоты.
2. Исследование распределения электромагнитного поля в поперечном сечении прямоугольного волновода на примере волны Н10.
1. Задание для предварительного расчета:
1.1. Рассчитать длину волны в волноводе l в в заданном диапазоне частот по варианту и построить график зависимости l в как функцию частоты. Результаты расчетов внести в таблицу 3.
1.2. Рассчитать фазовую скорость волны Vф в заданном диапазоне частот ( по варианту) и построить график зависимости Vф от частоты. Результаты расчетов внести в таблицу 3.
1.3. Рассчитать значение напряженности электрического поля Еy (х) от координаты х и построить зависимость от координаты х. Результаты расчетов внести в таблицу 2.

Исходные данные для предварительного расчета в таблице 1.
Таблица 1.
N а, мм Частоты генератора f, ГГц
28 23.0 8.30 8.70 9.10 9.50 9.90
Примечание:
Размер волновода 23х10 мм , 28.5х12.5
Частоты f выбираются студентом в соответствии с таблицей 1.
1 min, 2 min – сечения волновода вдоль оси z, где поле имеет минимальное значение.
2 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Решение
Вывод
Контрольные вопросы.
1. Почему в диапазоне СВЧ не используют для передачи энергии двухпроводные линии и коаксиальный кабель?
2. Какими достоинствами обладает волновод?
3. Какие волны называются электрическими и какие магнитными?
4. Какой смысл имеют индексы m и n в обозначениях Еmn и Нmn при описании полей в прямоугольном волноводе?
5. Что такое фазовая скорость? Почему Vф в волноводе больше скорости света?
6. Что такое групповая скорость? Почему она меньше скорости света?
7. Почему волна Н10 является основной ? Изобразите структуру поля волны Н10.
8. Приведите распределение силовых линий Н и Е поля для типа волны, заданного преподавателем.
9. Что такое критическая частота? Рассчитайте критическую частоту данного типа волны для волновода с заданным поперечным сечением.
10. Как определяются токи в стенках волновода ?

Специальность МТС(бывш. МЭС)
Зачтено
В данной лабораторной работе присутствуют все расчеты которые необходимы, графики, а также ответы на контрольные вопросы.