Исследование структуры электромагнитного поля в симметричной полосковой линии
Автор: icanhelpyou • Апрель 3, 2019 • Лабораторная работа • 450 Слов (2 Страниц) • 748 Просмотры
Содержание
- Описание лабораторной установки
- Домашнее задание
- Выполнение задания и расчеты
- Вывод
- Использованная литература
Лабораторная работа №2. Исследование полосковой линии
Цель работы: исследование структуры электромагнитного поля в симметричной полосковой линии.
Описание лабораторной установки
Структурная схема лабораторной установки для исследования структуры поля электромагнитной волны в полосковой линии представлена на рисунке 1. В состав установки входят: высокочастотный генератор (1), измерительная полосковая линия аналогичной по возможностям линии Р1-3 (2), измерительное устройство (3) и нагрузки: короткозамыкатель (4), реактивная нагрузка (5), согласованная нагрузка или антенна соответствующего частотного диапазона (6).
Генератор служит для возбуждения колебаний в сантиметровом диапазоне длин волн. Высокочастотные колебания по коаксиальному кабелю поступают на вход измерительной полосковой линии. К другому разъему измерительной линии подключается исследуемая нагрузка. С низкочастотного разъема зондовой головки измерительной линии сигнал поступает на измерительное устройство.
[pic 1]
Рисунок 2.1 – Структурная схема лабораторной установки
Домашняя работа
- Определить диапазон частот одноволнового режима в симметричной полосковой линии, где b=6 мм – поперечный размер внутреннего проводника в линии.
λкр1=πb= 3.14*0.006=0.01884 м
f=с/λкр1=3*108/0.01884=159.3*108
- Картина поля поперечной волны в симметричной полосковой линии.
[pic 2]
[pic 3]
- График распределения напряженности электрического поля вдоль линии
[pic 4]
Расчеты
- F=1925 МГц
L1=0мм
L2=30мм
Em=100 В
L=(L1+L2)/2=(30+0)/2=15мм
λв=2*L=2*15=30 мм
- F=1980 МГц
L1=40мм
L2=120мм
Em=100 В
L=(L1+L2)/2=(40+120)/2=80мм
λв=2*L=2*80=160 мм
- F=2513 МГц
L1=20мм
L2=60мм
Em=100 В
L=(L1+L2)/2=(20+60)/2=40мм
λв=2*L=2*80=80 мм
Таблица 1. Градуировочная характеристика
N | Z, см | α | E |
0 | 0 | 5 | 0 |
14 | 2 | 20 | 14.71 |
22 | 3 | 40 | 21.8 |
28 | 4 | 45 | 28.6 |
36 | 5 | 40 | 34.8 |
42 | 6 | 20 | 21.8 |
50 | 7 | 10 | 25.25 |
58 | 8 | 5 | 28.6 |
[pic 5]
Рисунок 1 – График
αmin =5 мкА
αmax =45 мкА
[pic 6]
КБВ=(5/45)^(1/2)
КБВ=0.42
Таблица 2. Распределение параметров Е при реактивной нагрузке
Zn | E | A |
0 | 0 | 5 |
1 | 1 | 25 |
2 | 409 | 39 |
3 | 280 | 40 |
4 | 105 | 20 |
5 | 21 | 5 |
6 | 0 | 0 |
7 | 27 | 9 |
8 | 65.5 | 25 |
9 | 36 | 40 |
10 | 84 | 40 |
11 | 68,7 | 36 |
12 | 157.5 | 15 |
[pic 7]
Рисунок 3 – График
αmin =0 мкА
αmax =409 мкА
[pic 8]
КБВ=(0/409)^(1/2)
КБВ=0
Таблица 3. Распределение параметров Е при согласованной нагрузке
Zn | α | E |
0 | 15 | 0 |
1 | 10 | 10 |
2 | 7 | 4.5 |
3 | 8 | 2.3 |
4 | 11 | 2 |
5 | 13 | 2.2 |
6 | 14 | 2.6 |
7 | 15 | 2 |
8 | 16 | 1.8 |
9 | 11 | 1.7 |
10 | 8 | 1.1 |
11 | 10 | 0.72 |
12 | 12 | 0.83 |
13 | 14 | 0.93 |
14 | 14 | 1 |
[pic 9]
Рисунок 4 - График
αmin =7 мкА
αmax =16 мкА
[pic 10]
КБВ=(7/16)^(1/2)=
КБВ=0.66
Таблица 4. Распределение параметров Е с отктрытом концом линии
Zn | α | E |
1 | 10 | 0 |
2 | 0 | 0 |
3 | 3 | 1.5 |
4 | 19 | 4.75 |
5 | 36 | 7.2 |
6 | 45 | 5.7 |
7 | 40 | 3 |
8 | 24 | 0.8 |
9 | 8 | 0.1 |
10 | 1 | 0.54 |
11 | 6 | 1.75 |
12 | 21 | 2.69 |
13 | 35 | 2.64 |
14 | 37 | 2 |
[pic 11]
...