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

27 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

81529. Механизмы передачи гормональных сигналов в клетки 98.08 KB
  По механизму действия гормоны можно разделить на 2 группы. К первой группе относят гормоны взаимодействующие с мембранными рецепторами пептидные гормоны адреналин а также гормоны местного действия цитокины эйкозаноиды. Вторая группа включает гормоны взаимодействующие с внутриклеточными рецепторами.
81531. Строение, синтез и метаболизм иодтиронинов. Влияние на обмен веществ. Изменение метаболизма при гипо- и гипертиреозе. Причины и проявление эндемического зоба 160.08 KB
  Биосинтез йодтиронинов. Из цистерн ЭР Тиреоглобулин поступает в аппарат Гольджи включается в состав секреторных гранул и секретируется во внеклеточный коллоид где происходит йодирование остатков тирозина и образование йодтиронинов. Йодирование тиреоглобулина и образование йодтиронинов осуществляется в несколько этапов Транспорт йода в клетки щитовидной железы. Образование йодтиронинов.
81532. Регуляция энергетического метаболизма, роль инсулина и контринсулярных гормонов в обеспечении гомеостаза 107.55 KB
  Абсорбтивный период характеризуется временным повышением концентрации глюкозы аминокислот и жиров в плазме крови. Изменения метаболизма в печени в абсорбтивном периоде После приёма пищи печень становится главным потребителем глюкозы поступающей из пищеварительного тракта. Почти 60 из каждых 100 г глюкозы транспортируемой портальной системой задерживается в печени. Увеличение потребления печенью глюкозы не результат ускорения её транспорта в клетки транспорт глюкозы в клетки печени не стимулируется инсулином а следствие ускорения...
81533. Изменения метаболизма при сахарном диабете. Патогенез основных симптомов сахарного диабета 115.42 KB
  При недостаточности содержания инсулинавозникает заболевание которое носит название сахарный диабет: повышается концентрация глюкозы в крови гипергликемия появляется глюкоза в моче глюкозурия и уменьшается содержание гликогена в печени. При введении инсулина больным диабетом происходит коррекция метаболических сдвигов: нормализуется проницаемость мембранмышечных клеток для глюкозы восстанавливается соотношение между гликолизом и глюконеогенезом. В связи с этим при инсулярной недостаточности и сохранении или даже повышении...
81534. Патогенез поздних осложнений сахарного диабета (макро- и микроангиопатии, нефропатия, ретинопатия, катаракта). Диабетическая кома 108.17 KB
  Диабетическая кома. Диабетическая ретинопатия поражение сетчатки глаза в виде микроаневризм точечных и пятнистых кровоизлияний твёрдых экссудатов отёка образования новых сосудов. Диабетическая микро и макроангиопатия нарушение проницаемости сосудов повышение их ломкости склонность к тромбозам и развитию атеросклероза возникает рано поражаются преимущественно мелкие сосуды. Диабетическая полинейропатия чаще всего в виде двусторонней периферической нейропатии по типу перчаток и чулок начинающаяся в нижних частях конечностей.
81535. Регуляция водно-солевого обмена. Строение и функции альдостерона и вазопрессина 199.48 KB
  Основные гормоны участвующие в тонкой регуляции водносолевого баланса и действующие на дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки почек: антидиуретический гормон АДГ альдостерон и предсердный натриуретический фактор ПНФ. Антидиуретический гормон Антидиуретический гормон АДГ или вазопрессин пептид с молекулярной массой около 1100 Д содержащий 9 аминокислот соединённых одним дисульфидным мостиком. АДГ синтезируется в нейронах гипоталамуса в виде предшественника препрогормона который поступает в аппарат Гольджи и...
81536. Система ренин-ангиотензин-альдостерон. Биохимические механизмы возникновения почечной гипертонии, отеков, дегидратации 105.02 KB
  Главным механизмом регуляции синтеза и секреции альдостерона служит система ренинангиотензин. Субстратом для ренина служит ангиотензиноген. Ангиотензиноген α2глобулин содержащий более чем 400 аминокислотных остатков.
81537. Роль гормонов в регуляции обмена кальция и фосфатов (паратгормон, кальцитонин). Причины и проявления гипо- и гиперпаратироидизма 106.8 KB
  Паратгормон Паратгормон ПТГ одноцепочечный полипептид состоящий из 84 аминокислотных остатков около 95 кД действие которого направлено на повышение концентрации ионов кальция и снижение концентрации фосфатов в плазме крови. Скорость распада гормона уменьшается при низкой концентрации ионов кальция и увеличивается если концентрация ионов кальция высока. Секреция ПТГ регулируется уровнем ионов кальция в плазме: гормон секретируется в ответ на снижение концентрации кальция в крови.