Смекни!
smekni.com

Техническая электродинамика (стр. 11 из 16)

Рис.4

б) Измерение сопротивления связи

Согласно определению для основной гармоники

где: Emo = EmAo , Ao -коэффициент Фурье для основной гармоники.

В этой формуле величину kzo = 2π/λzo и Vгрможно определить по дисперсионной характеристикеЗС. Следовательно, определение сопротивление связи сводится к определению

(W¢ -энергия электромагнитного поля, запасенная в единицедлины ЗС). Для определения

обычно использует методвозмущения. Метод возмущения основан на изменении резонансной длины волны полости при малых деформациях ее объема V, или при введении в исследуемую полость пробного тела достаточно малого объема Δτ. Этот сдвиг резонансной частоты определяется теоремой Слэтера:
,

где: ΔWE и ΔWH - изменения энергии запасенной, в электрических и магнитных полях резонатора при введении пробного тела;

Wср - средний за период колебаний высокой частоты запас энергии в резонаторе;

К - коэффициент, зависящий от геометрии и электрических свойств тела (к → 1 при Δτ → 0).

Для измерения Rсво удобно использовать металлический цилиндрик. Поскольку для волны E01 на оси системы Н=0, то (14), если Δτ мал, запишется следующим образом:

,

откуда:

,

где:

При измерении Rсво пробное тело вводят в одну из пучностей продольной электрической составляющей стоячей волны, устанавливающейся вдоль закороченного отрезка ЗС при резонансе для заданного типа колебаний.

на единицу длины ЗС в (13) определяют как

.

Окончательно выражение для Rсво будет иметь следующий вид:

Поскольку определение коэффициента А0 требует спектрального анализа снятой картины поля в резонаторе, что весьма трудоемко, в данной работе определяются относительная величина:

В качестве возмущающего тела используется металлический цилиндрик с размерами: диаметр = 3мм; длина = 7мм.

Порядок выполненияработы

1. Включить генератор СВЧ.

2. Включить индикаторный прибор В3 –38.

3. Вывестивозмущающее тело из резонатора.

4. Вращая ручку настройки частоты генератора по отклонению стрелки индикаторного прибора определитьрезонансные частоты резонатора (в нашем случаеN = 4, следовательно, должно быть пять резонансных частот).

5. На каждой частоте, перемещая возмущающее тело по оси системы, снимается картина электрического поля, по которой определяетсядлина волны в ЗС.

6. По полученным данным строится дисперсионнаяхарактеристика

ω = f (kzo)

7. По заданию преподавателя, на указанныхчастотах по методике, изложенной выше, определяется Rсво/A

Содержание отчета

1. Блок- схема установки.

2. Основные расчетныесоотношения.

3. Результаты эксперимента (в том числе распределение поля).

4. Дисперсионнаяхарактеристика.

5. Рассчитанные по дисперсионной характеристике зависимости:

v = fфо (ω); v = fгро (ω)

6. Результаты измерения сопротивления связи.

Литература:

1. И.В. ебедев. Техника и приборы СВЧ. Т.1.М., 1970.

2.Н.А. Семенов .Техническая электродинамика. М., 1973.

3. З.И.Тараненко, Я.К. Трохименко. Замедляющие системы.Киев,1965.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛН В ПРЯМОУГОЛЬНОМ ВОЛНОВОДЕ И ПОЛЕЙ В ОБЪЕМНЫХ РЕЗОНАТОРАХ СВЧ

Цель работы

1) Исследование дисперсионных свойств основной волны (Н10) в прямоугольном волноводе.

2) Исследование структуры поля объемных резонаторов

Общие положения

1. Прямоугольный волновод, как линия передачи СВЧ представляет собой полую металлическую трубу прямоугольного поперечного сечения и находит преимущественное применение в верхней части диапазона СВЧ (λ ≤ 10 см). Его преимущества особенно велики в тех случаях, когда необходимо обеспечить прочность и жесткость конструкции, минимальные потери энергии сигнала, высокую предельную мощность, простоту и низкую стоимость аппаратуры.