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

2648. Технология структурного программирования 72 KB
  Технология структурного программирования С момента появления первых ЭВМ возникла потребность написания большого количества программ, и эта потребность увеличивалась с каждым годом. Начали складываться методы и принципы создания программных пр...
2649. Радиоэлектронное оборудование самолетов Як-18Т, Як-52 и его летная эксплуатация 13.03 MB
  В пособии приведены сведения о радиоэлектронном оборудовании самолетов Як-18Т и Як-52. Даны основные тактико-технические характеристики, комплект и размещение оборудования на самолете, органы управления и индикации, порядок проверки работоспособност...
2650. Физика твёрдого тела 5.85 MB
  Физика твёрдого тела Лекция Зонная теория твёрдых тел Рассматривая квантовую теорию электропроводности металлов не учитывалось, что положительные ионы кристаллической решётки создают в металле электрическое поле и как вообще появля...
2651. Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики 6.81 MB
  Настоящий учебник написан в соответствии с учебной программой предмета «Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики» и предназначен для учащихся электроприборостроительных техникумов, обучающихся по специальности «Производство электро...
2652. Молекулярная физика и термодинамика 1002.96 KB
  Основные положения техники безопасности в лаборатории механики и молекулярной физики. Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса. Определение отношения удельных теплоемкостей воздуха методом адиабатного расширения. Методика измерения линейных длин с помощью штангенциркуля и микрометра.
2653. Программирование в сетях 1007.68 KB
  Программирование в сетях (курс лекций) Архитектуры информационных приложений. Общая классификация архитектур информационных приложений. Основные технологии построения современных распределенных систем. Технология построения систем...
2654. Инженерные сооружения в транспортном строительстве 716.11 KB
  Инженерные сооружения в транспортном строительстве Тема: "Основные понятия об инженерных сооружениях на автомобильных дорогах. Их значение и необходимость" Инженерные сооружения являются составной частью автодорог: наряду с земельным полотном и дорогами...
2655. Конспект лекций по курсу Национальная экономика 203.12 KB
  Конспект лекций по курсу Национальная экономика. Национальная экономика как система Национальная экономика - это структурированная в отраслевом и региональном пространствах экономическая деятельность в масштабах страны, регулируемая институционализма...
2656. Строительство и ремонт автомобильных дорог 809.63 KB
  Технический прогресс в строительстве и ремонте автомобильных дорог Основные направления технического прогресса в дорожном хозяйстве Внедрение новой техники Повышение уровня механизации Организация и обслуживание рабочих мест...