Методические указания и контрольные задания по курсу «электродинамика и распространение радиоволн» для студентов специальности т 09. 01 «Радиотехника» заочной формы обучения Минск 2001 удк 621. 371 (075. 8) Ббк 22. 313 я 73 M. 54
Скачать 315,45 Kb.
|
| ^ При изучении этого материала надо вспомнить процесс формирования поля поднятой антенны над плоской землей, интерференционные формулы и методы учета влияния сферичности земной поверхности. Неоднородность тропосферы приводит к рефракции. Простейший метод учета влияния рефракции в интерференционных и дифференционных формулах – введение понятия эквивалентного радиуса Земли. Для расчета амплитуды отраженной волны надо знать критерий Релея. Неоднородности тропосферы дают возможность распространения УКВ на большие расстояния. Надо знать физические причины рассеяния, замирания и описывающие их законы. Необходимо четко представлять физические процессы при ионосферном рассеянии УКВ и при их отражении от метеорных следов. Контрольные вопросы 1. Интерференционные формулы и область их применимости. 2.Учет влияния рефракции. Эквивалентный радиус Земли и его применение в интерференционных и дифракционных формулах. 3. Учет сферичности земной поверхности. Приведенные высоты и способы их вычисления. 4. Виды замираний при тропосферном рассеянии радиоволн и их причины. 5. Влияние отражения от метеорных следов на дальность связи. 14. Распространение УКВ на космических радиолиниях Широкое развитие космической связи вызывает необходимость изучения характеристик межпланетной среды и особенностей РРВ и характерных отличий космических радиолиний от наземных (влияние атмосферы, выбор рабочих частот, электромагнитная совместимость с другими линиями того же диапазона частот). Контрольные вопросы 1. Виды космических радиолиний и их значение для современной науки и техники. 2. Влияние тропосферы. Рефракция. Поглощение радиоволн. Ограничение рабочих частот сверху. 3. Влияние ионосферы. Искривление траекторий. Поглощение волн и их отражение от ионосферы. Нижняя граница рабочих частот. Вращение плоскости поляризации. 4. Особенности космических линий: рефракция, допплеровское изменение частоты, увеличенное время распространения. 5. Учет взаимного влияния космических и наземных радиолиний (электромагнитная совместимость). 15. Распространение коротких, средних и длинных волн В этом разделе требуется четкое понимание физических процессов при распространении коротких волн, роли различных слоев ионосферы. Следует внимательно изучить свойства замираний и меры борьбы с ними, а также зависимость распространения коротких волн от суточных, сезонных и геометрических возмущений. При изучении средних волн нужно знать особенности их распространения в дневные и ночные часы. Низкая частота, присущая длинным и сверхдлинным волнам, повышает роль земной волны и дает возможность отражения от нижнего слоя ионосферы. Необходимо знать особенности распространения земной и ионосферной волн и методы расчета напряженности поля. Контрольные вопросы 1. Основной способ распространения коротких волн. Функции слоев ионосферы. 2. Физические причины, ограничивающие диапазон рабочих частот. Изменение этого диапазона в течение суток и года. 3. Природа замираний, их виды, количественная оценка их свойств. Меры борьбы с замираниями. 4. Зона молчания. Зависимость положения ее границ от частоты, времени суток и года. 5. Области ионосферы, участвующие в распространении средних волн. 6. Ближние и дальние замирания. Меры борьбы с ними. 7.Изменение напряженности поля в течение суток и года. Влияние ионосферных возмущений. 8. Области ионосферы, отражающие сверхдлинные и длинные волны. 9. Распространение в сферическом волноводе между Землей и нижней границей ионосферы. Эффект атипода. 10. Изменение условий распространения в течение суток и года. ^ Указания к выполнению контрольных работ Контрольные задания составлены в 100 вариантах. Каждый студент выполняет две контрольные работы. Вариант задания определяется двумя последними цифрами номера студенческого билета: m – предпоследняя, n – последняя. При выполнении контрольных работ необходимо придерживаться следующих правил: 1. Прежде чем выполнять какой-либо расчет, укажите его цель, дайте ссылку на источник, откуда берете расчетные соотношения (номер литературы по списку), и номер формулы. 2. Поясните все вновь вводимые значения. 3. Напишите общую формулу, подставьте в нее числовые значения известных величин, приведите результаты промежуточных вычислений и конечный результат. В промежуточных вычислениях размерности величин не указываются; в конечном результате приведение размерности обязательно. 4. Все величины должны выражаться в стандартных единицах Международной системы единиц СИ. 5. Все расчеты должны выполняться с точностью до третьей значащей цифры. 6. Определение векторных величин следует сопровождать рисунком с указанием направления векторов. 7. Графики строятся на миллиметровой бумаге. Они должны содержать стандартный масштаб, размерности величин и расчетные точки. Рисунки должны быть разборчивыми. 8. При выполнении контрольной работы необходимо указывать номер студенческого билета и номер варианта. 9. В конце работы следует привести список использованной литературы и расписаться. Контрольная работа 1 Задача 1. Плоская однородная электромагнитная волна распространяется в безграничной полупроводящей среде вдоль оси z. Известны амплитуда напряженности электрического поля Em, частота источника поля f, удельная проводимость среды g, ее относительная диэлектрическая проницаемость  и абсолютная магнитная проницаемость  = Пользуясь данными соответствующего варианта, необходимо: 1. Определить коэффициент фазы и коэффициент затухания распространяющейся волны. 2. Найти модуль | w | и фазу комплексного волнового сопротивления W. 3. Записать выражения для комплексных амплитуд и мгновенных значений напряженности электрического и магнитного полей. 4. Определить расстояние Zo, на котором амплитуда волны убывает в 1000 раз. 5. Вычислить значения фазовой скорости волны. 6. Найти длину волны в данной среде. Таблица вариантов
При решении этой задачи следует помнить о том, что классификация сред по проводимости производится исходя из соотношения между плотностями токов проводимости и смещения. Если плотности токов соизмеримы, то среда полупроводящая. В этом случае , и W зависят от электрических параметров среды и частоты электрических колебаний. От этих же величин зависят длина волны в исследуемой среде и фазовая скорость. Задача 2. В прямоугольном волноводе, выполненном из идеально проводящего материала, с поперечными размерами а  в требуется: 1. Определить критическую и выбрать рабочую длину волны в волноводе. 2. Выписать компоненты поля волны заданного типа. 3. Изобразить графически эпюры распределения векторов  и  вдоль соответствующих сторон волновода. Нарисовать эскиз, иллюстрирующий распределение токов проводимости и токов смещения.4. Рассчитать передаваемую мощность, если амплитуда электрической составляющей поля в пучности равна I В/м, а также предельно допустимую мощность (  =  В/м).5. Рассчитать значение фазовой и групповой скорости волны в волноводе. 6. Определить типы волн, которые могут при выбранной длине волны распространиться в данном волноводе, а также при длине волны в четыре раза меньше, чем выбранная. Таблица вариантов
Решение задачи целесообразно начинать с графического изображения структуры поля волны заданного типа. После этого необходимо выписать составляющие векторы напряженности электрического и магнитного поля изображаемой волны, учитывая закон, по которому они изменяются. Задача 3. Необходимо определить размеры резонатора на заданном типе колебаний на заданной рабочей частоте. Зарисовать конструкцию резонатора и метод его возбуждения. Таблица вариантов
Контрольная работа 2 Даны излучаемая мощность (или действующее значение силы тока | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Методические указания и контрольные задания по курсу антенны и устройства... М 54 Методические указания и контрольные задания по курсу «Антенны и устройства свч» для студентов специальности т 09. 01 «Радиотехника»... | | Методические указания и контрольные задания по дисциплине "Компонентная... Методические указания и контрольные задания по дисциплине " Компонентная база рэа " для студентов заочной формы обучения специальности... |
 | Методические указания и контрольные задания для студентов заочного... Методические указания предназначены для студентов заочного обучения по направлениям подготовки (бакалавриат) |  | Программа, методические указания и контрольные задания для студентов... ... |
| Методические указания по курсу «Управление инновационными процессами»... Методические указания дают основные направления работы студентов специальности 080502 заочной формы обучения по курсу «Управление... | | Программа, методические указания и контрольные задания для студентов... ... |
| Биологический мониторинг программа, методические указания и контрольные... Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г. В. Плеханова (технический университет) | | Методические указания к выполнению лабораторной работы по химико-аналитическому... Методические указания предназначены для студентов дневной формы обучения, изучающих общую химию, в особенности для студентов I курса... |
| Программа, методические указания и контрольные задания для студентов... Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г. В. Плеханова (технический университет) | | Программа, методические указания и контрольные задания для студентов... Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г. В. Плеханова (технический университет) |