Методичка к курсовой, страница 7

УПРАЖНЕНИЯ И ЗАЛАЧИ Для закрепления изложенного материала студенту предлагаетсяя выполнить ряд заданий, 1. Пояснить достоинства и недостатки ДВ, показанных на рис. 1.1, с точки зрения требований, предъявляемых к базовой линии передачи (см. Разд. 1.1). 2. Предложить новые ДВ, удовлетворяющие требованиям разд. 1.1. 3.

Показать, ч го вдали от критических частот коэффициент затухания и близок к коэффициенту затухания для однородных плоских волн, распространяющихся в безграничной среде, параметры которой совпадают с параметрами диэлектрической пленки. 4. Вывести формулы для определения доли мощности, переносимой в пленке, подложке и покрытии для асимметричного планарного волновода. (Указание: использовать идеологию раздела 2.7.) 5. Получить формулы (2З5) и (2.37). 6. Получить формулы, аналогичные (2.35), (2.37), для четных (нечетных) Н- и Е-мод. 7. Получить дисперсионныс уравнения, анало~ичныс (2,26), (2.27), для Н- и Е-мод в планарном ДВ на металлической подложке (см.

рис. !.1,ж„рис. 2.7). (Указание: поле в диэлектрической пленке на металлической подложке должно удовлетворять граничным условиям на поверхности металла; из волн типа Е в такой структуре могут существовать только четные, из волн типа Н— ТОлько нсчстные ) 8. Вывести формулы для структуры поля Н- и Е-мод в Н-образном металлодиэлектрическом волноводе (см.

рис, 1,1,е„рис. 2.8.). (Указание: поле в ДВ должно удовлетворять граничным условиям на металлических пластинах, которые полагаются бесконечными. Основной волной является волна магнитного типа, вектор е которой имеет единственную у-составляющую, причем все составляющие не зависят от координаты у, перпендикулярной мсталличес- ким пластинам. Эта вОлна пОлностью аналОгична ОСНОвной волнс магнитного 'тина На планарного симметричного ДВ.) 9, Получить ограничения (см, табл. 3.! ) на параметры диэлектрического волновола при решении дисперсионного уравнения по методу аппроксимации, 10. Написать программу для расчета поперечных волновых чисел 6 для Н- и Е-волн планарного однородного изотропного диэлектрического волновода, используя метод ~половинного деленияэ, !1.

Написать программу для расчета поперечных волновых чисел я для Н- и Е-волн планарного однородного диэлектрического волновода, используя метод аппроксимации. 12. Дать лучевую трактовку распространения электромагнитных волн в планарном диэлектрическом волноводе. 13. Найти фазовую скорость ~уф двух низших волн магнитного типа„распространяющихся вдоль симметричного планарного ДВ толщиной 2И= 2 см с относительной проницаемостью е~= 2,9, с, = 1,0. Длина волны генератора Хо= 3,2см.

Построить графики распределения поперечных составляющих ( Е /Е ) векторов у умах поля в направлении, перпендикулярном диэлектрической пластинке (аналогично рис. 4.1). Ответ: ~ф = 1,874.10" м/с, цф = 2,336.10~ м/с. 14, Определить значение тф волн электрического типа„которые могут распространяться в планарном ДВ на металлической подложке. Толщина пластины г = 15 мм, е2 = 2,25, е, = 1,0. Частота поля /~ = 10 ГГц, !5. Определить значение ~ф волн магнитного типа, которые могут распространяться в симметричном планарном ДВ. Толщина пластины ю= 15 мм, е, = 2,25, е, = 1,0.

Частота поля г = !О ГГц. 16. Определить значение ~ф волн электрического типа, которые могут распространяться в симметричном планарном ДВ. Тол- $102Ы е2е 1+ —— ~~У, 2Ы щ~ 2Г яп 2Ы соР Ы 2М рд а =0,209 м' (рИ=1,405, Ы=0,9б7, Г= 384 м '), Указание: воспользоваться результатами разд, 2.7, 26. Вывести формулу для расчета мощности, переносимой основной волной магнитного типа в И-образной линии передачи (см. рис. 1.1,е; рис.

2.8). Рассчитать величину переносимой мощности в линии с размерами 2~= 25 мм, Ь = 15 мм. Диэлектрик — поли- стирол с с~ = 2,56, е1 = ез = 1,0; длина волны генератора 4 см; зна- чение амплитуды напряженности электрической Е,, -компоненты А„= 30 В/см, 1 ГВЬ ып ЗЫ соя' ЬИ Ответ: Р =- — А2 — 1+ + 2 ар, 2Ы рд Р=24МВт (ра'=2,190„Ы =1,103, Га" =2,941), 27. Онределигь длины волн Нв„Н ~, распространившихся вдоль нланарного ДВ толщиной 2д = 10 мм с е2 = 2.8, с, = е., =1,0 при частоте поля ~~ = 12 ГГи. Огвет: ~,„= 16,78 мм для волны типа На ~ „= 24,74 мм для волны типа Н1.

28. Установить, в пределах какого диапазона частот вдоль планарного диэлектрического волновода на металлической подложке может распространя.гься только основная волна магнитного типа, Толщина г = 12 мм, е~ = 2,9, е, = 1,0. Ответ: 4,53 ГГц <,)'< 13,6 ГГц. 29. Установить, и пределах какого диапазона частот вдоль планарного симметричного диэлектрического волновола может 1мспростраияться тол~~о ~сновна~ во~~а ма~нитного типа. Толщина ~ = 15 мм„е~ = 2,9. с~ = 1,0.

30. Вывести формулу для определения доли мощности. переносимой волной тина Н„внутри планарного симметрического ДВ. Дровссги числениьи1 расчет следу1ощих данных: .Ы= 8 мм, е) = 3,8, е, =-е~ — 1,0; длина волны генератора Ха= 30 мм. к1п 2Ы Р„,.„, 1+. Ответ: Р„,.„,„яп 26~У соя УхД об~ц 2Ы Р4у ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ .. Основной 13 Дополнительный БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. 3нгер ХХ Планарпые и волоконные оптические волноводы; Пер. с англ. / Под ред. В. В.

Шевченко. — М.: Мир, 1980. — 656 с. 2. Семенов А.С., Смирнов В.Х, Шиалько А.В. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации. — М.: Радио и связь, 1990. — 224 с, 3. Баскаков СИ. Злектродинамика и распространение радиоволн. — М.: Высшая школа. 1992. — 416 с. 4. Никольский В.В,, Никольский Т.0. Злектродинамика и распространение радиоволн, — М.: Наука„1989, — 544 с. 5.

Сборник задач по курсу Электродинамика и распространение радиоволн / Под ред. С. И, Баскакова. — м.: Высшая школа. 1981. — 208 с. 6. Андрушко Я. М., Гроднев Н. Н., Лакшинов И.П. Волоконные оптические линии связи. — М.. Радио и связь, 1985. — 136 с. 7. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. — М.: Радио и связь, 1988. — 440 с, 8. Йиубков С.В., Евтихиев О.о., Пануловский В.Ф, Интегральная оптика в информационной технике. — М.: Знергоатомиздат, 1985. — 151 с. 9, Жаолон .А., Симон Ж-К.

Применение ЭВМ для численного моделирования в физике. — М.: Наука, 1983. — 165 с. 1. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОЛНОВОД вЂ” БАЗОВАЯ ЛИНИЯ ПЕРЕДАЧИ МИЛЛИМЕТРОВОГО И ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНОВ ВОЛН „, ........ 4 1.1. Особенности линии передачи на основе диэлектрических волноводов...„...., ° " - ' -"-" -- - 4 1.2. Лучевое представление распространения электромагнитных волн в диэлектрических волноводах,......,.....„,.„.... 9 2. ВОЛНЫ В ПЛАНАРНОМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ ..................,......., ....,.............,...,................... 2.1, Исходные соотношения строгой электрОдинамическОЙ теОрии .

2,2, Волны Н-типа в асимметричном планарном диэлектрическом волноводе 2.3. Волны Е-типа в асимметричном планарном ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ 2.4, Классификация мод в нланарном диэлектрическом волноводе 2.5. Моды в симметричном планарном ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ .."- ...........*.*.*... ° .,"" ° ° ....

2.6. Волны в планарном диэлектрическом волноводе на мегаллической подложке .. 2.6.1. Волны Е-типа,, 2.6.2, Волны Н-типа 2.7. Мощность, переносимая модой по диэлектрическому планарному волноводу ............,..., 2.7.1. Расчет переносимой мощности .................,....,.. 2.7.2. Соотношения ортогональности направляемых 2.8, Затухание в диэлектрическом волноводе ......,.„„„.. 2.9.

Н-Образный металлОдиэлектрический волнОВОД ...., 3 ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЦИСПЕРСИОННОГО УРАВНЕНИЯ Тем. план 2006, поз. 13 3.!. Вводные замечания 3.2. Мс год половинного деления» 3.2.1, Алгоритм решения 3.2.2. Программная реализация алгоритма Йо методу «половинного деления~» ~дикотомии) на алгоритмическом языке Фортран-9О*,..............

3.3. Метод аппроксимации . 3.3.1 Алгоритм рещения . 3.3,2. Программная реализация алгоритма по методу аппроксимации на алгоритмическом языке Фортран-90'........ „......,..., ... 4. УПРАЖНЕНИЯ И ЗАДАЧИ ... БИБЛИО!"РАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ГРИНЕВ АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ ТЕМЧЕНКО ВЛАДИМИР СТЕПАНОВИЧ ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В ПДАИАРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДАХ Редактор Х'В Моисеева Компьютерная верстка О.Г.

Лавровой Сдано в набор 19.12.05. Подписано в печать 9.02,06, Бумага писчая. Формат 60х84 1~'!6. Печать офсетная, Усл. печ. л. 3,95. Уч,-изд. л. 4,25, Тираж 300 экз. Зак. 3275/2015 С. 415. И здатсльство МАИ «МАИ . Волоколамское ш,, д. 4„Москна, А-ЗО, ГСП-3 125993 Типография Издательства МАИ ~МАИ», волоколамское ш.. д, 4, Москва, А-ЗО, ГСП-3 125993 .