Е и Н (3) (Курсовая)

2015-11-15СтудИзба

Описание файла

Файл "Е и Н (3)" внутри архива находится в следующих папках: Курсовая, 1. Документ из архива "Курсовая", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 2 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. .

Онлайн просмотр документа "Е и Н (3)"

Текст из документа "Е и Н (3)"

3. Расчетные формулы.

3.1. Постановка задачи.

Требуется разработать математическую модель полого волновода или объемного резонатора, которая, будучи реализованной в виде алгоритма и соответствующей компьютерной программы, позволит существенно сократить сроки разработки устройства и заменить дорогостоящий натурный эксперимент численным экспериментом на компьютере. Используя разработанную математическую модель, необходимо выполнить серию численных экспериментов по исследованию электродинамических характеристик устройства.

Объектом исследования настоящей работы являются прямоугольные волновод и резонатор. Для возбуждения электромагнитного поля в волноводы и резонаторы вводят специальные устройства. Подобные устройства называются возбуждающими. В большинстве случаев это различные модификации электрического вибратора или резонатора и линии передачи.

Так как перенос энергии по волноводу желательно осуществлять одним типом волны, а в резонаторе возбуждать один тип колебаний, то возбуждающее устройство должно создавать структуры электрического и магнитного полей, близкие к структуре поля волны в волноводе или возбуждаемого колебания в резонаторе. Электрический вибратор и его модификации должны располагаться так, чтобы электрический ток был близок по направлению к электрическим силовым линиям. Это обусловлено тем, что силовые линии электрического поля около вибратора направлены почти так же, как и ток, а магнитные силовые линии ортогональны к ним. Таким же свойством обладают и силовые линии магнитного поля, возбуждаемого в волноводе и резонаторе.

В данной работе рассматриваются модификация электрического вибратора в виде прямолинейного ленточного проводника, проходящего через отверстие в одной из стенок волновода или резонатора и имеющего гальванический контакт с противоположной стенкой. Плоскость ленточного проводника совпадает с плоскостью поперечного сечения прямоугольного волновода или резонатора (рис.1, где - размеры поперечного сечения волновода или резонатора; - координаты центра отверстия). Подобное возбуждающее устройство, называемое далее ленточным зондом или просто зондом, индуцирует электромагнитное поле, электрические силовые линии которого параллельны оси ленточного проводника.

Требования, предъявляемые к возбуждающим устройствам волноводов, состоит в следующем:

  1. Возбуждающее устройство должно обеспечивать эффективное возбуждение желаемого типа волны и затруднять возбуждение других типов волн.

  2. Коэффициент отражения на входе возбуждающего устройства должен быть минимальным.

  3. Возбуждающее устройство должно обеспечивать передачу требуемой мощности.

Выполнение перечисленных требований достигается за счет выбора положения зонда в плоскости поперечного сечения и относительно проводящей стенки или границ раздела диэлектриков, заполняющих волновод.

    1. Ток ленточного зонда. Вывод расчетной формулы.

Определим коэффициент отражения.

Сначала получим следующую формулу: .

(1)

(2)

(3)

Подставляя (2) и (3) в (1), получаем:

(4)

(5)

Подставляя (5) в (4) получаем:

(6)

Учитывая, что окончательно получаем:

(7)

Теперь преобразуем это выражение. Представим ток и напряжение в такой форме:

(8)

где - напряжение и ток в плоскости отверстия связи падающей волны, распространяющейся в коаксиальном волноводе от генератора к стыку волноводов;

- напряжение и ток отраженной волны в плоскости отверстия связи, распростроня-

ющейся в коаксиальном волноводе от стыка волноводов к генератору. Таким образом, между током и напряжением (7) и величинами существует такая связь:

(9)

Выполним в выражении (8) очевидные преобразования:

(10)

Разделим правую и левую части выражения (10) на :

(11)

Обозначим как - коэффициент отражения по напряжению в плоскости отверстия связи; - коэффициент отражения по току в плоскости отверстия связи; - волновое сопротивление коаксиального волновода.

Учитывая, что выражение (11) примет следующий вид:

(12)

Решив это уравнение относительно , получим следующий результат:

(13)

Выражение (13) является расчетной формулой для коэффициента отражения.

В формуле (13) значение - входное сопротивление ленточного зонда. Выведем формулу для входного сопротивления ленточного зонда.

(14)

где - ширина ленточного зонда.

(15)

Подставляя значение (15) в (14), получаем:

= (16)

В выражении (16), учитывая значения для собственных коэффициентов и значение составляющей электромагнитного поля , получаем:

{посчитав подынтегральное выражение в “Маткаде” получаем:}

{учитывая, что

получаем следующее выражение:}

=

.

Итак,

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5310
Авторов
на СтудИзбе
415
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее