 |
|
Задание по лабораторной работе
2.4.1. Предварительное задание
1. По заданным размерам волноводов и диапазону частот ГКЧ определить, используя (2.16)–(2.18), какие типы волн могут возбуждаться в каждом из волноводов, учитывая, что условием возбуждения данного типа волны является неравенство
где 
– максимальная частота рабочего диапазона ГКЧ; 
– критическая частота j-го типа волны.
2. Определить резонансные частоты каждого возбуждающегося типа волны в каждом волноводе
где 
3. Определить значения индексов 
, для которых выполняются условия 
.
4. Для каждого из возбуждающихся типов волн определить распределение электромагнитного поля в поперечном и продольном сечениях волновода.
5. Определить способ возбуждения каждого типа волны (штырем или петлей) и положение элемента возбуждения таким образом, чтобы обеспечить возбуждение волны данного типа с максимальной амплитудой и, по возможности, избежать возбуждения волн других типов.
2.4.2. Основное задание
1. Изучить настоящее руководство и ознакомиться с макетами и приборами лабораторной установки.
2. С разрешения преподавателя или лаборанта включить установку.
3. Подключить один из трех макетов в измерительный тракт, выбрав в качестве элемента связи штырь или петлю.
3. С помощью панорамного измерителя определить резонансные частоты по амплитудно-частотной характеристике отрезка для всех типов волн, распространяющихся в прямоугольном, цилиндрическом и коаксиальном волноводах.
4. По амплитудно-частотной характеристике измерить добротности резонансов для всех типов волн, распространяющихся в каждом из исследуемых волноводов.
5. Определить с помощью возмущающего тела для каждого резонанса количество полуволн , укладывающихся в длину макета волновода.
2.4.3. Дополнительное задание
Определить с помощью возмущающего тела распределение электрического поля в поперечном сечении волновода для каждого типа волны.
Содержание отчета
1. Схема измерительной установки и чертежи поперечных сечений исследуемых волноводов.
2. Расчетные и экспериментальные зависимости 
и 
для каждого возбуждающегося типа волны в каждом исследуемом волноводе.
3. Зависимости 
и 
, полученные по расчетным и экспериментальным данным.
4. Расчетные и экспериментальные зависимости 
для каждого типа волны во всех исследуемых волноводах.
5. Эпюры электрического и магнитного полей для каждого типа волны, полученные с помощью выражений (1.6)–(1.13).
6. Выводы по работе.
2.6. Контрольные вопросы
1. Какие типы волн могут существовать в прямоугольном, круглом и коаксиальном волноводах?
2. Дайте определение фазовой и групповой скоростей, скорости переноса энергии. Как они связаны между собой ?
3. Что такое дисперсия волн в волноводе? Какие волны обладают дисперсией?
4. Опишите энергетический метод расчета постоянной затухания, обусловленной потерями в стенках.
5. Какой тип волны называется основным? Укажите основные типы волн для каждого из исследуемых волноводов.
6. Опишите схему измерительной установки. Как измеряется длина волны в волноводе?
7. Опишите метод измерения числа полуволн, укладывающихся вдоль длины волновода.
8. Опишите метод измерения постоянной затухания волн в волноводе.
9. Опишите способ построения дисперсионных характеристик по расчетным и экспериментальным данным. Как по этим характеристикам определяются фазовая и групповая скорости?