Задание.
Расчет одномодового круглого волновода.
Рабочая частота - 6 ГГц
Ширина полосы частот - 1 ГГц
Коэффициент шероховатости стенок kш = 1.0
Заполнение волновода воздушное Атмосферные условия нормальное
Требования.
1. Дать краткую характеристику передающих линий на СВЧ.
2. Отметить недостатки и преимущества заданного типа линий и перспективы развития.
3. Произвести расчет геометрических размеров линии и электрической прочности.
I. Краткая характеристика передающей линии.
Круглый металлический волновод представляет собой трубу с внутренним радиусом а (рис.1).
Так, считается, что проводимость стенок волновода бесконечно велика, волновод неограниченно протяжен и однороден вдоль оси z , а внутренней средой является воздух или вакуум. Контур сечения волновода можно преобразовать из прямоугольного в круглый путем последовательных деформаций. Картину поля в волноводе следует строить исходя из того, что силовые линии электрического вектора всегда подходят к металлическим стенкам по направлению нормали. В конечном итоге получаем картину одного из типов волн в круглом волноводе рис.2в. Есть основание полагать, что эта картина соответствует основной волне круглого волновода. В дальнейшем этот факт будет строго доказан.
Рис 2.Последовательные этапы деформации прямоугольного волновода
Среди всевозможных Н-волн круглого волновода наибольшее практическое применение нашла волна типа H11 , у которой
Картина силовых линий поля, построенная с помощью данных соотношений, изображена на рис.3. Она полностью совпадает с той, которая была получена путем непрерывной деформации поля волны типа Ню прямоугольного волновода.
Рис.3. Силовые линии волны типа Ни в круглом волноводе.
На основе диаграммы типов волн, отметим, что в круглом волноводе не могут распространяться электромагнитные колебания с длиной волны 0>3.14a . Волновод при этом оказывается в режиме отсечки. В интервале длин волн 3.41а > 0 > 2.61a волновод работает в одноволновом режиме, т.е. пропускает лишь основной тип волны H11. Если же 0 <2.61a , то в круглом волноводе может наблюдаться уже многоволновый режим. На практике ширина области одноволновости должна быть несколько сокращена.
Рис.4.Диаграмм типов волн в круглом волноводе.
2. Применение круглых волноводов,
Несмотря на очевидные конструктивные и технологические достоинства, круглые волноводы используются значительно реже, чем прямоугольные. Это обусловлено так называемой поляризационной неустойчивостью основной волны типа H11 в круглом волноводе. Поляризационная неустойчивость - прямое следствие совершенной симметрии волновода. В практическом отношении весьма ценно, что в круглом волноводе могут существовать симметричные типы волн. На основе этих волн работает ряд устройств СВЧ. В качестве примера можно привести вращающееся волновое сочленение, необходимое для подключения передатчика (или приемника) радиолокационной станции к вращающейся антенне.
Следует отметить одно уникальное свойство круглого волновода, связанное с частотными характеристиками затухания симметричных Н-волн, прежде всего волны типа H01. Теоретически и экспериментально было показано, что затухание таких волн падает с ростом частоты в отличие от волн других типов как в круглом, так и в прямоугольном волноводах, у которых с ростом частоты затухание увеличивается. Это свойство позволяет в полной мере реализовать огромную информационную емкость СВЧ-диапазона (на волнах миллиметрового диапазона затухание волны типа Н01
в километровом отрезке медной трубы диаметром 50.8 мм составляет лишь несколько децибел). Однако на пути практического применения встаёт ряд трудностей связанных с тем, что волна типа H01 не является волной низшего типа в круглом волноводе. Если волна типа Н01 может распространяться, то способны распространятся и другие типы волн, число которых на достаточно высоких частотах значительно (в трубе диаметром 50.8 мм. при длине волны генератора 4 мм. одновременно распространяется примерно 770 типов волн).
3. Расчет геометрических размеров линии и электрической прочности.
Как показано в 1 пункте основной волной распространяющей в волноводе является волна типа H11. Для того чтобы волновод работал в одноволновом режиме необходимо чтобы 3.41а> > 2.61a, и
1.
2. Max и Min частоты передачи.
3. Полоса пропускания
4. Длина волны в волноводе
5. Фазовая скорость.
6. Групповая скорость
7. Характеристическое сопротивление.
8. Средняя мощность переносимая волной типа Н11.
- удельная плотность потока мощности
9. Коэффициент затухания.
с учетом коэффициента шероховатости kш = 1.0
Список использованной литературы.
1. С.И. Баскаков «Электродинамика и распространение радиволн»
Другие работы по теме:
Электромагнитные поля и волны
Задача №1 Дано: вектор напряжённости электрического поля в воздухе изменяется по закону – где Е0=5мВ/м; 10 м-1 ; 40 м-1; f =*106 рад/с задано согласно варианта.
Основы конструирования элементов приборов
Содержание Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 Расчет геометрических параметров . . . . . . . . . . . . . . 7
Щелевая антенна
www.acsoft.tk Балтийский Государственный технический университет им. Д.Ф.Устинова (“Военмех”) Кафедра И4 Реферат ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННА
Расчетно-графическая работа
Министерство образования Российской Федерации Уральский Государственный Технический Университет - УПИ Кафедра "ВЧСРТ" Расчетно-графическая работа
Многощелевая волноводная антенна
Балтийский Государственный технический университет им. Д.Ф.Устинова (“Военмех”) Кафедра И4 Реферат МНОГОЩЕЛЕВАЯ ВОЛНОВОДНАЯ АНТЕННА
Автоматизированный гидропривод
ГОУ ВПО “Уральский государственный технический университет – УПИ” Имени первого президента России Б.Н. Ельцина Кафедра Электронного машиностроения
Проектирование механизма поворота и отсчета аттенюатора
Расчет и разработка конструкции механизма поворота поглощающей пластины центрального волновода двухполяризационного аттенюатора в сочетании с отчетным устройством по заданной кинематической схеме, согласно исходным данным и техническим требованиям.
Фотонные транзисторы в кремниевом исполнении
Фотоника (так называется эта новая область устройств, использующих в качестве основного сигнала отдельные фотоны) может использоваться в таких областях, как телекоммуникации, маршрутизация Интернета, оптоволоконные сети
работа по эд и ррв
Волновод представляет собой металлическую трубу произвольного сечения, внутри которой распространяются электромагнитные волны. Наиболее часто применяют волноводы прямоугольного (рис. 1) сечения. В волноводах могут распространяться волны электрического типа и волны магнитного типа
Циркуляторы
Принцип и схема работы многополюсных фазовых и поляризационных СВЧ-циркуляторов.
Четвертьволновой трансформатор
Республика Казахстан Алматинский институт Энергетики и Связи Кафедра Радиотехники Контрольная работа № 3 По дисциплине ТПЭМВ Тема: Четвертьволновой трансформатор
Типы одномодовых волокон
Одномодовое волокно На сегодняшний день широко используются 4 различных типа одномодового волокна. Они описаны в таблице 2. Рекомендация ITU-T G.652, которая обычно считается стандартом для одномодового волокна, представляет большую часть всех существующих волокон. Рекомендация G.652 описывает как стандартное одномодовое волокно (IEC type B1.1), так и одномодовое волокно с низким пиком водяного поглощения (IEC type B1.3).
Расчетно-графическая работа 2
Министерство образования Российской Федерации Уральский Государственный Технический Университет - УПИ Кафедра "ВЧСРТ" Расчетно-графическая работа
Оптимальная волноводно-щелевая решетка
Щелевые волноводные антенны, выполненные на основе прямоугольного, круглого, змейкового, спирального и других типов волноводов. Выбор размеров волновода. Расчет антенной решетки: длина антенны и проводимость одной щели, диаграмма направленности.
Особенности устройства антенны
Расчет размеров и параметров рупорной антенны. Линия передачи - фидерный тракт антенны. Вычисление КПД антенно-фидерного тракта и мощности передатчика. Эксплуатация антенно-фидерного устройства. Определение типа волновода исходя из размеров сечения.
Приемная антенна для СТВ
Министерство образования Российской Федерации. ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР). Кафедра сверхвысоких частот и квантовой радиотехники
Волноводно-щелевая антенна
Линейная (плоская) многоэлементная волноводно-щелевая антенна (ВЩА): излучающие элементы, разновидности, назначение. Основные параметры щели в волноводе. Антенны доплеровского измерения скорости и угла сноса самолета. Расчёт и конструкция решетки ВЩА.
Прямоугольный волновод
Построение амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристики отрезка волновода в заданном диапазоне. Картина силовых линий электромагнитного поля, зависимость их продольных составляющих от поперечных координат. Изменение длительности импульса.
Четвертьволновой трансформатор
Расчет размеров амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик четвертьволнового трансформатора. Определение полосы пропускания трансформатора при изменении перепада волновых (характеристических) сопротивлений, оценка реактивного сопротивления.
Приемная антенна для СТВ
Расчет параболической приемной антенны для СТВ. Расчет облучателя. Расчет параболоида. Расчет диаграммы направленности. Расчёт G антенны. Расчет принятой мощности. Затухания в свободном пространстве. Принцип действия ферритового поляризатора.
Синфазная решетка из рупорных антенн
Расчет параметров синфазной решетки из рупорных антенн: размеры волновода и рупора, габариты решетки, количество излучателей. Анализ графиков: единичного излучателя, множителя системы и решетки. Структурная схема питания рупоров от общего генератора.
Проектирование двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена
Роль малого зеркала. Расчет геометрических параметров двухзеркальной антенны Кассегрена, параметров облучателя. Соотношение радиуса волновода и критической длины волны. Максимальная фазовая ошибка на краях апертуры. Амплитудное распределение в раскрыве.
Волноводы
Определение геометрии прямоугольного и круглого волновода, расчет и построение графиков частотной зависимости электрических характеристик (фазовой, групповой скоростей и т.д.). Расчет геометрии коаксиальной, несимметричной, симметричной полосковой линии.
Линейная решётка рупорных антенн
Антенно-фидерное устройство как неотъемлемая часть любой радиотехнической системы. Основные электрические и геометрические параметры линейной решётки рупорных антенн и её элементов. Диаграмма направленности, поляризация и полоса пропускания антенны.
Нагайка
— короткая конская плеть круглого сечения, разновидность оружия. Знак есаула и пристава на кругу. В повседневной жизни — знак власти у полноправного строевого женатого казака. Нагайка использовалась как оружие в схватке, для телесных наказаний к провинившимся казакам по решению круга и совета старейшин.
Калибровка и поверка аппаратуры акустического каротажа
. Калибровка и поверка аппаратуры акустического каротажа Акустические параметры пластов горных пород измеряют аппаратурой акустического каротажа (АК) с целью их использования в косвенных измерениях коэффициента пористости пластов. Такая аппаратура используется также и при контроле качества цементирования колонн в скважинах.