67685

Изучение электромагнитных волн

Домашняя работа

Физика

Элементарный электрический вибратор создает в свободном пространстве монохроматическое поле с частотой f. Сопротивление излучения вибратора равно R∑, а среднее за период значение излученной мощности равняется P∑ср. Фаза комплексной амплитуды электрического тока, протекающего по вибратору, равна нулю.

Русский

2016-08-10

61.57 KB

5 чел.

Федеральное агентство связи

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский Технический Университет Связи и Информатики

(МТУСИ)

Кафедра технической электродинамики и антенн

Домашнее задание

по дисциплине «Электродинамика и Распространение Радиоволн»

часть 2

«ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН»

Бригада №2

Вариант №2

Выполнила

студентка группы БРА1101

Тюрина А.В.

Проверил

Гайнутдинов Т.А.

Москва 2013

Задача №2

«Излучение электромагнитных волн»

Элементарный электрический вибратор создает в свободном пространстве монохроматическое поле с частотой f. Сопротивление излучения вибратора равно R, а среднее за период значение излученной мощности равняется P∑ср. Фаза комплексной амплитуды электрического тока, протекающего по вибратору, равна нулю.

Требуется:

  1.  Определить длину вибратора l и амплитуду тока I, протекающего по вибратору.
  2.  Вычислить модуль и фазу комплексной амплитуды вектора  и вектора  в точке с координатами rм, θм, φм.
  3.  Рассчитать и построить нормированную диаграмму направленности вибратора в плоскостях E и H.
  4.  Рассчитать и построить диаграмму направленности в плоскости E для системы из двух элементарных электрических вибраторов, парамеры которых определены ранее в п.1. Вибраторы расположены либо параллельно, либо соосно друг другу. Расстояние между вибраторами равняется d. Вибратор 1 питается током I, а вибратор 2 питается током I exp(iϕ).

Численные данные для расчета приведены в таблице.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

№ бриг.

№ в-та

f

МГц

R

Ом

Pср

Вт

rм

км

θм

гр.

φм

гр.

Расположение вибраторов

d / λ

ϕ

гр.

2

2

100

1.8

0.5

0.6

25

60

Соосное

1

0

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Определить длину вибратора l и амплитуду тока I, протекающего по вибратору.

Преобразуем формулу для нахождения сопротивления излучения вибратора R:

В формулу для нахождения длины вибратора l:

, где

Преобразуем формулу для нахождения среднего за период значения мощности излучения вибратора P∑ср:

В формулу для нахождения амплитуды тока I, протекающего по вибратору:

2. Вычислить модуль и фазу комплексной амплитуды вектора  и вектора  в точке с координатами rм, θм, φм.

Найдем модуль и фазу комплексной амплитуды векторов  и  в точке с координатами rм, θм, φм в общем случае.

Амплитуда вектора Hφm:

, где

.

Модуль вектора :

Фаза вектора :

Амплитуда вектора Erm:

, где

,

.

Модуль вектора :

Фаза вектора :

Амплитуда вектора Eθm:

Модуль вектора :

Фаза вектора :

Выясним, в какой зоне располагается антенна.

Следовательно, антенна расположена в дальней зоне, значит, можно пренебречь малыми степенями в уравнениях амплитуд векторов  и .

Пересчитаем модуль и фазу комплексной амплитуды векторов  и  в точке с координатами rм, θм, φм для дальней зоны.

Амплитуда вектора Hφm:

Модуль вектора :

Фаза вектора :

Амплитуда вектора Eθm:

, где

Модуль вектора :

Фаза вектора :

3. Рассчитать и построить нормированную диаграмму направленности вибратора в плоскостях E и H.

Нормированная диаграмма направленности вибратора в плоскости E:

Декартовы координаты:

Полярные координаты:

Нормированная диаграмма направленности вибратора в плоскости H:

Декартовы координаты:

Полярные координаты:

4. Рассчитать и построить диаграмму направленности в плоскости E для системы из двух элементарных электрических вибраторов, парамеры которых определены ранее в п.1. Вибраторы расположены соосно друг другу. Расстояние между вибраторами равняется d. Вибратор 1 питается током I, а вибратор 2 питается током I exp(iϕ).

Найдем d из данного в условии выражения:

Рассчитаем и построим диаграмму направленности в плоскости E для системы из двух элементарных электрических вибраторов.

        (так как точка наблюдения в дальней зоне)

       

Построим диаграмму направленности:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73639. Статистика объема и состава национального богатства 98 KB
  Национальное богатство (НБ) – важнейшая социально-экономическая категория, используемая для оценки экономического потенциала и уровня экономического развития страны.
73640. Статистика основных фондов 169 KB
  Основные фонды представляют собой совокупность потребительных стоимостей производственного и непроизводственного назначения, которые функционируют в экономике на протяжении ряда лет и, постепенно изнашиваясь
73641. Статистика национального богатства 112 KB
  Статистика оборотных фондов Понятие и состав оборотных фондов. Показатели объема и структуры оборотных фондов. Показатели использования и динамики материальных оборотных фондов Показатели оборачиваемости оборотных средств. Понятие и состав оборотных фондов Оборотные фонды – важная часть национального богатства страны его наиболее мобильный постоянно возобновляемый элемент.
73642. Память. Типовые структуры и функциональные узлы микросхем памяти 1.32 MB
  Каждый код хранится в отдельном элементе памяти называемом ячейкой памяти. Основная функция любой памяти состоит в выдаче этих кодов на выходы микросхемы по внешнему запросу. Основной параметр памяти ее объем то есть количество кодов которые могут в ней храниться и разрядность этих кодов. Для обозначения количества ячеек памяти используются следующие специальные единицы измерения: 1К это 1024 то есть 210 читается кило или ка примерно равно одной тысяче; 1М это 1048576 то есть 220 читается мега примерно равно одному...
73644. Реформирование и адаптация предприятия к новым условиям хозяйствования 78 KB
  Реформирование и развитие предприятий промышленного комплекса. Проблемы реформирования и адаптации предприятий к новым условиям хозяйствования. Управление предприятием при его реформировании и реабилитации.
73645. Интерфейс ведения журнала кардиологических операций 969 KB
  Компьютеризация медицины идет по самым разным направлениям. На данный момент налицо все технические предпосылки для этого - наличие надежных сетей, серверов, компьютеризированного медицинского инструментария и пр. Большое число медицинских работников активно использует в своей работе самые разнообразные возможности вычислительной техники.