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

18082. Работа со строками в Java 311.5 KB
  Лабораторная работа 5 Работа со строками в Java. Цель работы Целью работы является приобретение навыков программирования с использованием строк языка Java. Состав рабочего места. Оборудование: IBMсовместимый персональный компьютер ПК. Программное...
18083. Программирование апплетов в Java 364 KB
  Лабораторная работа 303 Программирование апплетов в Java 1. Цель работы Целью работы является приобретение навыков программирования апплетов Java с использованием средств AWT. 2. Состав рабочего места 2.1. Оборудование: IBMсовместимый персональный компьютер ПК. ...
18084. Использование системы Swing в Java 493 KB
  Лабораторная работа 7 Использование системы Swing в Java 1. Цель работы Целью работы является приобретение навыков программирования графических приложений Java с использованием элементов управления AWT. 2. Состав рабочего места 2.1. Оборудование: IBMсовместимый п
18085. Программирование ввода-вывода в Java 276.5 KB
  Лабораторная работа 8 Программирование вводавывода в Java 1. Цель работы Целью работы является приобретение навыков использования потоков вводавывода в программах на языке Java. 2. Состав рабочего места 2.1. Оборудование: IBMсовместимый персональный компьютер...
18086. Использование потоков в Java 104.5 KB
  Лабораторная работа 903 Использование потоков в Java 1. Цель работы Целью работы является приобретение навыков работы с потоками при программировании на языке Java. 2. Состав рабочего места 2.1. Оборудование: IBMсовместимый персональный компьютер ПК. 2.2. Про
18087. Цивільний захист, конспект лекцій 699 KB
  Навчальна дисципліна «Цивільний захист» є нормативною дисципліною, що включається в навчальні плани як самостійна дисципліна обов’язкового вибору. Вона зберігає свою самостійність за будь - якої організаційної структури вищого навчального закладу.
18088. Технология программирования на языке Java. Работа с массивами в Java 561.5 KB
  Лабораторная работа 4 Технология программирования на языке Java. Работа с массивами в Java 1. Цель работы Целью работы является приобретение навыков программирования с использованием операторов управления и массивов в языке программирования Java. 2. Состав рабоч
18089. ОСНОВИ ЗАКОНОДАВСТВА УКРАЇНИ ПРО ОХОРОНУ ПРАЦІ 79.5 KB
  ОСНОВИ ЗАКОНОДАВСТВА УКРАЇНИ ПРО ОХОРОНУ ПРАЦІ Тема 1.1. ЗМІСТ ЦІЛІ І ЗАДАЧІ ОХОРОНИ ПРАЦІ Навчальні питання лекції Місце і роль охорони праці в трудовій діяльності нашого суспільства. Законодавчі та нормативноправові акти з охорони праці. Основні п
18090. ПРАВОВЕ РЕГУЛЮВАННЯ ОХОРОНИ ПРАЦІ 70 KB
  Тема 1.2. ПРАВОВЕ РЕГУЛЮВАННЯ ОХОРОНИ ПРАЦІ Практичне заняття 2 години. Навчальні питання занять: Гарантії прав громадян з охорони праці. Нормування праці і відпочинку. Трудова дисципліна. Література: Законодавство України про охорону праці // Зб...