 |
Определение коэффициента затухания
|
|
|
|
Методика определения коэффициента затухания основывается на измерении зависимости напряженности поля от расстояния в режиме бегущей волны и вычислении коэффициента затухания по формуле (20).
По мере распространения в среде, заполняющей волновод, волна испытывает затухание по экспоненциальному закону (рис.3):
(18)
где: 
начальное значение амплитуды напряженности поля,
α - коэффициент затухания,
z - координата расстояния,
Рис.3. Затухание волны в среде с потерями.
Порядок выполнения задания
1.Установить на конце волновода измерительной линии вместо короткозамыкателя согласованную поглощающую нагрузку 6.
2. Перемещая индикаторную головку с зондом вдоль измерительной линии, измерить зависимость напряженности поля от расстояния.
При измерении индикаторную головку следует перемещать от генератора к нагрузке. За нулевую координату можно принять начало измерительной линейки волновода и перемещать каретку с зондом с шагом 3 мм вдоль всего волновода.
3. Для определения коэффициента затухания экспериментально необходимо построить график распределения напряжённости поля бегущей волны. Полученный график следует аппроксимировать плавной экспоненциальной кривой, на которой выбрать любые две точки, разнесенные на некоторое расстояние 
. При этом отношение амплитуд поля в двух точках, разнесенных на расстояние , определяется как
(19)
откуда
(20)
При построении графиков зависимости уровня поля от расстояния учесть, что диод детектора имеет квадратичную вольт – амперную характеристику, поэтому из показаний прибора необходимо извлечь квадратный корень.
Оба пункта задания повторить для всех четырех предложенных образцов сред.
|
|
|
Задание для предварительного (домашнего) расчета
В соответствие с порядковым номером в журнале группы выполнить расчет значений 
, пользуясь данными таблицы (приложение) для указанных диэлектриков с параметрами e и 
.
Относительная магнитная проницаемость всех сред 
.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО РАБОТЕ
- Отчет оформляется по установленной форме.
- Блок-схема лабораторной установки.
- Результаты предварительного расчета.
- Графики распределения напряженности электрического поля вдоль измерительной линии.
- Результаты расчета
, 
. - Выводы о работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
- Что называется волновым процессом?
- Назовите свойства плоской волны.
- Что называется длиной волны?
- Объяснить физический смысл фазовой постоянной.
- Запишите решение волнового уравнения для плоской волны и объясните значение каждого символа.
- Чем обусловлены потери в диэлектриках и проводниках?
- Объяснить физический смысл угла потерь.
- Объясните методику экспериментального определения основных электромагнитных свойств реальных сред.
ПРИЛОЖЕНИЕ
| N п/п | f, ГГц | 
| 
| Среда |
| 2.0 | 3.0 
| фторопласт | ||
| 3.0 | 7.8 
| текстолит | ||
| 2.5 | 1.8
| оргстекло | ||
| 1.7 | 2.05
| дерево | ||
| 7.5 | 3.0 | 7.5
| текстолит | |
| 6.5 | 1.9 | 2
| дерево | |
| 9.5 | 2.0 | 2.5
| фторопласт | |
| 10.5 | 2.5 | 1.5
| оргстекло | |
| 9.5 | 3.0 | 8.0
| текстолит | |
| 9.5 | 2.6 | 2
| оргстекло | |
| 9.5 | 2.0 | 3
| дерево | |
| 2.1 | 2.4
| фторопласт | ||
| 2.3 | 2.2
| оргстекло | ||
| 8.5 | 2.5 | 3
| дерево | |
| 8.5 | 2.2 | 2.3
| фторопласт | |
| 8.5 | 3.5 | 7.7
| текстолит | |
| 2.3 | 4
| дерево | ||
| 2.1 | 2.4
| оргстекло | ||
| 2.2 | 2
| дерево | ||
| 3.3 | 4
| текстолит | ||
| 2.0 | 2.5
| фторопласт | ||
| 2.1 | 2.6
| оргстекло | ||
| 2.3 | 5
| дерево | ||
| 2.2 | 2.7
| фторопласт | ||
| 2.5 | 5
| текстолит | ||
| 10.5 | 2.1 | 3
| оргстекло | |
| 2.4 | 4
| дерево | ||
| 2.6 | 5
| текстолит | ||
| 2.1 | 2
| фторопласт |
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА
- В. И. Вольман, Ю.В.Пименов. Техническая электродинамика, Связь,1971, гл.9.1,9.2.
- О. И. Фальковский. Техническая электродинамика. Связь, 1978, гл. 10,11,12.
- Н.А.Семенов. Техническая электродинамика. Связь, 1973, гл.3.
|
|
|
