Распространение волн в прямоугольном волноводе

  • 18 нояб. 2013 г.
  • 2861 Слова
Казанский национальный исследовательский технический университет
им. А.Н. Туполева
Институт радиоэлектроники и телекоммуникации
Кафедра радиоэлектронных и телекоммуникационных систем

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине
«ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ВОЛНЫ»









Казань, 2013 г.
Оглавление
Задание 3
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 4
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 22
ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 24
Списокиспользуемой литературы: 29

Задание
Выбрать размеры металлического прямоугольного волновода для работы с волной H11 на частоте 10 ГГц. Определить фазовую скорость, длину волны и коэффициент фазы.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Существуют волны, распространение которых возможно только при наличии каких-либо направляющих элементов (границы раздела сред, металлических, диэлектрических или полупроводящихтрубок, стержней и др.). Такие волны называют направляемыми. Совокупность направляемых элементов образует направляющую систему. Направляющие системы служат для передачи энергии электромагнитной волны от источника (генератора) к потребителю например от передатчика к антенне, от приемной антенны ко входу приемника и т.д. В связи с этим направляющие системы называют также линиями передачи энергии или, болеекоротко, линиями передачи. Направляющую систему, у которой поперечное сечение и другие параметры не меняются в продольном направлении, называют однородной. На рис.1 изображены поперечные сечения некоторых используемых на практике однородных направляющих систем: двухпроводной (а), коаксиальной (б), экранированной двухпроводной (в), симметричной (г) и несимметричной (д) полосковых линий,диэлектрического волновода (е), световода (ж) и полых металлических волноводов: прямоугольного (з), круглого (и) и эллиптического (к).
|
Рис. 1 |

Все линии передачи можно разделить на два класса: линии открытого типа (см., например, рис.1, а, г, д, е, ж) и линии закрытого типа (см., например, рис. 9.1, б, в, з, и, к). В линиях передачи закрытого типа вся передаваемая энергия сосредоточена в области, экранированной отвнешней среды металлической оболочкой Той или иной формы. В линиях открытого типа электромагнитное поле, строго говоря, распределено во всем пространстве, окружающем линию. Линии открытого типа обычно выполняют таким образом, чтобы подавляющая часть передаваемой энергии была сосредоточена в непосредственной близости к линии. Тем не менее, линии открытого типа подвержены влиянию внешних воздействий.На волны в таких линиях влияют электромагнитные поля, созданные другими источниками, и внешние условия (например, метеорологические: дождь, снег, обледенение).
По структуре поля направляемые волны делятся на поперечные, электрические, магнитные и гибридные.
Поперечными волнами, или -волнами ( - первая буква английского слова transvers, что означает поперечный), называют волны, у которых векторыи перпендикулярны направлению распространения волны, т.е. не имеют продольных составляющих. Отметим, что в соответствии с ГОСТ 18238-72 (Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения) эти волны полагается называть Т-волнами.
Электрическими волнами, или -волнами, называют волны, у которых вектор имеет как поперечные, так и продольную составляющие, а продольная составляющая вектораравна нулю. - волны иногда называют поперечными магнитными волнами или -волнами.
Магнитными волнами, или -волнами, называют волны, у которых вектор имеет как поперечные, так и продольную составляющую, а продольная составляющая вектора равна нулю. - волны иногда называют поперечными электрическими волнами или -волнами.
Гибридными, или смешанными волнами называют волны, у которых и вектор , ивектор наряду с поперечными составляющими имеют и продольные составляющие.
Целью данного курсового проекта является изучение распространения волн в прямоугольном металлическом волноводе
|
Рис. 2 |

Прямоугольный волновод представляет собой полую металлическую трубу прямоугольного сечения (рис.2). Предположим, что стенки волновода обладают бесконечной...
tracking img