Исследование дифракции электромагнитных волн на отверстии и цилиндре
Автор: Mikkikiki • Декабрь 17, 2018 • Лабораторная работа • 921 Слов (4 Страниц) • 900 Просмотры
ГУАП
КАФЕДРА № 21
ОТЧЕТ
ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
ктн ст преподаватель | Гладкий Н А | |||
должность, уч. степень, звание | подпись, дата | инициалы, фамилия |
ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ |
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФРАКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА ОТВЕРСТИИ И ЦИЛИНДРЕ |
по курсу: электродинамика и распространение радиоволн |
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ
СТУДЕНТ ГР. № | 2621 | Васечко Е В | |||
подпись, дата | инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург 2018
Цель работы:
- Изучить основные понятия, характеризующие явления дифракции.
- Изучить метод строгого решения дифракционной задачи на бесконечном идеальном проводящем цилиндре.
- Изучить приближенный метод решения дифракционной задачи -метод волновой оптики – на примере отверстия в плоском проводящем экране бесконечных размеров.
- Изучить приближенный метод решения дифракционной задачи – метод геометрической оптики – на примере бесконечного идеально проводящего цилиндра.
- Изучить методы измерения дифракционных полей.
- Исследовать экспериментально явление дифракции электромагнитных волн на цилиндре и отверстии.
2 Схема лабораторной установки
[pic 1]
Рисунок 1 – схема лабораторной установки
В лабораторную установку входят:
- СВЧ генератор сантиметрового диапазона волн Г4-32
- излучающий пирамидальный рупор с размером раскрыва 100*150мм
- индикаторный зонд в виде несимметричного четвертьволнового вертикального вибратора, связанного с жесткой коаксиальной линией
- детекторная секция
- линейный потенциометр
- измерительный усилитель У3-29
- осциллограф С1-68
- стенд в виде металлического листа с тремя дугообразными прорезями радиусами 100,150 и 200 мм, приподнятого над поверхностью рабочего стол с креплениями для подвижного индикаторного зонда
- два металлических экрана, позволяющие раздвигай экраны образовывать отверстия требуемой ширины в плоскости экранов
- проводящие цилиндры с диаметрами 8, 16, 32, 64 мм
3 Рабочие формулы
[pic 2] | (1) |
где
Δn – мощность рассеянного цилиндром поля,
l0 – мощность сигнала, измеряемая без препятствия,
l1 – суммарная мощность измеряемого сигнала,
Амплитудная функция направленности:
[pic 3] | (2) |
где
θ– угол поворота зонда,
k - волновое число (, λ- длинна волны),[pic 4]
а – диаметр отверстия
Угловая ширина диаграммы направленности между первыми нулями:
[pic 5] | (3) |
где D -диаметр отверстия.
Угловая ширина диаграммы направленности на уровне половинной мощности:
[pic 6] | (4) |
4 Результаты измерений и вычислений
Расстояние от цилиндра до зонда 100, мм | |||||||||
φ,град | Ппод | D=8мм | D=16мм | D=32мм | D=64мм | ||||
l0 | l1 | Δ1 | l2 | Δ2 | l3 | Δ3 | l4 | Δ4 | |
0 | 35 | 10 | 25 | 8 | 27 | 5 | 30 | 1 | 34 |
5 | 37 | 12 | 25 | 5 | 32 | 7 | 30 | 2 | 35 |
10 | 27 | 13 | 14 | 6 | 21 | 2 | 25 | 1 | 26 |
15 | 37 | 17 | 20 | 12 | 25 | 3 | 34 | 1 | 36 |
20 | 25 | 20 | 5 | 15 | 10 | 5 | 20 | 3 | 22 |
25 | 30 | 30 | 0 | 27 | 3 | 20 | 10 | 4 | 26 |
30 | 27 | 43 | -16 | 41 | -14 | 28 | -1 | 7 | 20 |
35 | 28 | 50 | -22 | 47 | -19 | 43 | -15 | 12 | 16 |
40 | 35 | 53 | -18 | 54 | -19 | 37 | -2 | 27 | 8 |
45 | 37 | 50 | -13 | 60 | -23 | 60 | -23 | 30 | 7 |
Таблица 1 - Исследование поля за цилиндром в области геометрической «тени» при углах φ =0-45 и r=100 мм
[pic 7]
Рисунок 2 - График зависимости суммарного поля в области тени за цилиндром на расстояние r=100 мм
...