Смекни!
smekni.com

Техническая электродинамика (стр. 1 из 16)

Министерство образования РФ

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

Кафедра радиофизики и электроники

техническая электродинамика

Методические указания по лабораторным работам для студентов направления 552500 «Радиотехника» и специальности 190600 «Инженерное дело в медико-биологической практике»

Новгород 2000


УДК.621.371 (075)

Техническая электродинамика. Метод. указания. Сост. Петров Е.В.

НовГУ, В. Новгород, 2000.

Методические указания содержат 4 лабораторные работы по курсу «Техническая электродинамика» и предназначены для студентов направления 552500 «Радиотехника» и специальности 190600 «Инженерное дело в медико-биологической практике»

Методические указания одобрены к изданию на заседании кафедры РиЭ от_______2000г.

Зав. кафедрой РиЭ

Трофимов А.Т.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВВОЛНОВОДНЫМ МЕТОДОМ

Цель работы

Экспериментальноеопределениеотносительнойдиэлектрическойпроницаемости (

) и тангенса угла диэлектрических потерь (
) ра
зличныхнемагнитных диэлектриков.

Общие положения

В технике СВЧ твердые диэлектрики широкоиспользуются для электроизоляции и креплениятоконесущихэлементов в передающих линиях,трансформирующихустройствах, для устройства фазовращателей и т.д. Конструирование и расчет устройств с применением таких материаловневозможно проводить без знания их электрических параметров на рабочих частотах проектируемых устройств.

Свойства немагнитных(mа= m0)диэлектриков на СВЧ описываются относительным комплексным значением диэлектрической проницаемости:

,

где ε и ε* - действительнаяи мнимая части относительнойкомплексной диэлектрической проницаемости ε'.

Потери мощностивдиэлектрике на СВЧ характеризуются угломдиэлектрическихпотерь (d), тангенскоторогоравен отношению мнимой и действительнойсоставляющих:

.

Большинстводиэлектриков, используемых в диапазонеСВЧ, имеютотносительную диэлектрическуюпроницаемость от 2 до 9 и тангенс угла потерьот 10-4 до 10-1 (см. таблицу 1).

Таблица 1.Свойстванекоторыхдиэлектриков на СВЧ(

=3 см)(при 200-250С)
Диэлектрик e tgd
Плексиглас 2,61 8,4∙10-3
Полистирол 2,55 7∙10-4
Фторопласт 2,08 3,7∙10-4
Текстолит 3,67 6∙10-2
Гетинакс 6 2∙10-2
Стеклотекстолит 4,5 3∙10-2
Пенопласт 1,1 1,5∙10-3
Полиэтилен 2,3 3∙10-4

Рис.1

Непосредственно e и tgd не могут быть измерены, поэтому их вычисляют по результатам измерений каких-либо других величин.

Различают три основных способа измерений.Первый из них состоит в измерении коэффициента отражения от испытуемогообразца, подсоединенного к измерительной линии. Второй способ заключаетсяв измерении резонансной частоты и добротности резонатора с диэлектриком и без него. Третий способ предполагает измерениеразности фаз и амплитуд поля на входе приемной антенны привнесениии при отсутствии диэлектрика между передающей и приемной антеннами.

В настоящей работе производится определение электрическихпараметровдиэлектрикапервым способом.

Описание метода измерений

Измерение производится по схеме, изображенной на рис.1. Сутьметодаизмеренийможно пояснить путем рассмотрения распределенийамплитуды падающей и отраженнойволны в измерительной линии при различных нагрузках на конце линии, которые представлены на рис.2.