Індивідуальне завдання 7

Тут і далі N – номер варіанта, який дорівнює двом останнім цифрам

залікової книжки студента.

№ 7.1. Знайти приблизні розміри заповненого повітрям однохвильового прямокутного хвилеводу за заданою частотою f₀ = (N+2)/2 ГГц. Потім вибрати стандартний хвилевід, записати смугу робочих частот. Для вибраного хвилеводу розрахувати залежності від частоти коефіцієнта загасання і граничної потужності хвилі Н₁₀ в діапазоні від 1,1f_кр до 3f_в, де f_кр - критична частота, f_в - верхня частота за табл. 7.4. Провідник вибрати з табл. 7.5.

№ 7.2. Визначити типи хвиль, які можуть поширюватися на частоті другої гармоніки 2f₀ у хвилеводі, вибраному в попередній задачі.

№ 7.3. Знайти приблизний діаметр заповненого повітрям круглого хвилеводу, який забезпечує однохвильовий режим роботи на частоті f₀ за № 7.1. Розрахувати залежність від частоти коефіцієнта загасання і граничної потужності хвилі Н₁₁ в діапазоні від 1,1f_кр до 3f_кр.

№ 7.4. Вибрати розміри коаксіального хвилеводу, заповненого діелектриком (див. табл. 1.3), хвильовий опір якого дорівнює: а) 50 Ом для парних N; б) 75 Ом для непарних N. Розрахувати залежність від частоти коефіцієнта загасання в провідниках і граничної потужності Т-хвилі в діапазоні за № 7.1 або № 7.3.

Таблиця 7.4 - Внутрішні розміри поперечного перерізу і діапазони робочих

частот прямокутних хвилеводів

№ 7.5. Вибрати розміри несиметричної стрічкової лінії передачі, хвильовий опір якої дорівнює: а) 50 Ом для парних N; б) 75 Ом для непарних N. Використати дані, наведені в табл. 7.5. На частоті f₀ за № 7.1 знайти значення коефіцієнтів загасання в провідниках і в діелектрику.

№ 7.6. Індивідуальне завдання підвищеної складності.

7.6.1 Виконавши відповідне дослідження на екстремум, отримати формулу і знайти значення R₂/R₁, при якому досягається найменше загасання в коаксіальному хвилеводі з повітряним заповненням. Розрахувати хвильовий опір Z_х.

7.6.2 У навчальній літературі по антенах знайти значення активної складової вхідного опору півхвильового вібратора.

Таблиця 7.5 - Вихідні дані до № 7.5 ^*)

Номер варіанта N	Діелектрик	Провідник
Матеріал	e	tgd×104	Матеріал	s×10-7, См/м	Rs×107, Ом/м2
	ФЛАН 2,8	2,8		Ag	6,17	2,5×
	ФЛАН 7,2	7,2		Ag	6,17	2,5×
	ФЛАН 10	10,0		Ag	6,17	2,5×
	ФЛАН 16	16,0		Ag	6,17	2,5×
	Сапфір	13,2		Cu	5,6	2,6×
	СТ32-1	10,0		Cu	5,6	2,6×
	СТ38-1	7,4		Cu	5,6	2,6×
	СТ50-1	8,2		Cu	5,6	2,6×
	Брокерит	6,4		Au	4,1	3,0×
	Брокерит	6,5		Au	4,1	3,0×
	Брокерит	6,6		Au	4,1	3,0×
	Брокерит	6,4		Au	4,1	3,0×
	Сапфірит	9,3		Al	3,72	3,3×
	Сапфірит	9,4		Al	3,72	3,3×
	Сапфірит	9,5		Al	3,72	3,3×
	Сапфірит	9,6		Al	3,72	3,3×
	Сапфірит	9,7		W	1,78	4,7×
	Сапфірит	9,8		W	1,78	4,7×
	Сапфірит	9,9		W	1,78	4,7×
	Сапфірит	10,0		W	1,78	4,7×
	Сапфірит	10,1		Mo	1,76	4,7×
	22ХС	9,2		Mo	1,76	4,7×
	22ХС	9,3		Mo	1,76	4,7×
	22ХС	9,4		Mo	1,76	4,7×
	ГМ	9,5	0,5	Ni	1,14	5,5×
	ГМ	9,6	0,5	Ni	1,14	5,5×
	ГМ	9,7	0,5	Ni	1,14	5,5×
	ГМ	9,8	0,5	Ni	1,14	5,5×
	ГМ	9,9	0,5	Cr	0,77	7,2×
	ГМ	10,0	0,5	Cr	0,77	7,2×
	ГМ	9,9		Cr	0,77	7,2×
	ГМ	9,8		Cr	0,77	7,2×
	ГМ	9,7		Cr	0,77	7,2×
	ГМ	9,6		Cr	0,77	7,2×
	ГМ	9,5		Cr	0,77	7,2×

^*) Наприклад, для першого рядка tgd = 15×10^-4, s = 6,17×10⁷ См/м, R_s = 2,.5× ×10^-7, Ом/м²

7.6.3 Знайти значення R₂/R₁, при якому досягається найбільша гранична потужність в коаксіальному хвилеводі з повітряним заповненням. Розрахувати Z_х.

7.6.4 Знайти значення R₂/R₁, при якому досягається найбільша гранична напруга в коаксіальному хвилеводі з повітряним заповненням. Розрахувати Z_х.

7.6.5 Розрахувати:

- середнє значення хвильового опору за 7.6.1 і 7.6.2;

- середні три значення опору за 7.6.1 і 7.6.3, 7.6.2 і 7.6.3, 7.6.3 і 7.6.4;

- середнє значення хвильового опору із знайдених трьох попередніх.

Обгрунтувати вибір двох значень хвильового опору коаксіального хвилеводу, прийнятих державним і міжнародними стандартами.