Вариант 03. Плоская электромагнитная волна с частотой f=МГц распространяется в безграничной реальной среде, СибГУТИ, электромагнитные поля и волны, контрольная

Фрагмент работы:

ЗАДАЧА 1

Плоская электромагнитная волна с частотой f=500МГц распространяется в безграничной реальной среде с диэлектрической проницаемостью е, магнитной проницаемостью μа=μ0, проводимостью σ=0,02 См/м. Амплитуда напряженности электрического поля в точке с координатой z=0 Еm=1В/м, ε=2.

1. Определить к какому типу относится данная среда на заданной частоте.

2. Рассчитать фазовый набег волны на расстоянии, равном глубине проникновения ∆°.

3. Рассчитать отношение фазовой скорости в реальной среде к фазовой скорости в идеальной среде с теми же значениями диэлектрической и магнитной проницаемости.

4. Вычислить значение амплитуды напряженности магнитного поля в точке с координатой z, равной длине волны в реальной среде.

5. Вычислить значение активной составляющей вектора Пойнтинга в точке с координатой z, равной длине волны в реальной среде.

6. Вычислить рабочее ослабление волны на отрезке, равном длине волны в реальной среде.

7. Построить график зависимости амплитуды напряженности электрического поля от координаты z в интервале 0 < z < З∆°.

ЗАДАЧА 2

Выбрать размеры поперечного сечения прямоугольного волновода, обеспечивающего передачу сигналов в диапазоне частот от f1=14,5 до f2=22 ГГц; на основной волне. Амплитуда продольной составляющей магнитного поля Но=8 А/м, L=10 м, материал – серебро. Для выбранного волновода рассчитать на центральной частоте диапазона f0.

1. Длину волны в волноводе.

2. Отношение фазовой скорости к групповой скорости в волноводе.

3. Продольную фазовую постоянную.

4. Характеристическое сопротивление.

5. Рабочее ослабление, вносимое отрезком волновода длиною L=10м, если материал стенок волновода имеет удельную проводимость σ=6,14*107См/м.

6. Вычислить среднюю мощность, которую можно передавать по данному волноводу.

7. Определить типы волн, которые могут существовать в этом волноводе на частоте f0