Вихідні дані
Радіопередавальний пристрій потужністю 10 мВт збуджує в коаксіальному кабелі 1 хвилю типу Т. Діаметр внутрішнього провідника коаксіального кабелю 2 мм, зовнішнього 17 мм. Трансформатором 2 хвиля Т перетворюється основну хвилю прямокутного хвилевода 5-6 з поперечним перерізом (а×б) мм. Коефіцієнт корисної дії трансформатора 80%. Основна хвиля хвилевода 5-6 поступає в пристрій, який має ідеально узгодженні вузли А, Б, С, Д і Е (рис.1).
Варіант №
| а, мм | б, мм | Тип вузла | Призначення пристрою | ||||
| Поперечний переріз прямокутного хвилевода | |||||||
| 10 11 |
| С. |
| 10 12 |
| 8 9 |
| 6 7 |
| 4 5 |
| 2 3 |
| Е. |
| Д. |
| Б. |
| А. |
| 10 13 |
| РПП |
Рис. 1 – Схема живлення антени з контролем випромінюваної потужності
Визначення критичної довжини і критичної частоти основного типу хвиль коаксіального кабелю 1. Структуру поля цієї хвилі.
Основним типом є хвиля Т. Критична частота рівна 0.
Вищими типом є хвиля Н11.
Критична довжина хвилі Н11:
λкр Н11=π(A+Б)
А,Б – діаметр зовнішнього і внутрішньго провідників кабелю.
[Б. М. Петров, Електродинаміка и розповсюдження радіохвиль, ст. 243]
Критична частота хвилі Н11:
fкр Н11= V0/λкр Н11
V0 = швидкість світла у вакуумі.
Структура поля:
[Б. М. Петров, Електродинаміка и розповсюдження радіохвиль, ст. 244]
Визначення частотного діапазону однохвилевого режиму роботи коаксіального кабелю 1. Залежність фазової швидкості (варіант: 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29), групової швидкості (варіант: 2, 6, 10, 14, 18, 22, 26, 30), довжини хвилі (варіант: 3, 11, 15, 19, 25, 27), постійної розповсюдження (варіант:4, 8, 12, 16, 20, 24, 25) від частоти.
Для існування однохвилевого режиму необхідно виконати умову:
π(A+Б)< λ<∞
або:
0<f<V0/λкр Н11
[Б. М. Петров, Електродинаміка и розповсюдження радіохвиль, ст. 243]
Розіб’ємо частотний діапазон на 3 однакових піддіапазони враховуючи що fв = fкр; fн =fкр/2.
(fв- fн)/3= ГГц=∆f;
Точки відліку всередині діапазону:
f 1 = fн = ГГц; f2= fн+∆f= ГГц; f3= f2+∆f= ГГц; f4= fв= ГГц;
Формули, що визначають залежність основних характеристик будь-якого типу хвиль від частоти:
vф = v0 / 
λ = v0 / 
vгр = v0 
β = [2πf(1-4)/v0]
Графік залежності фазової швидкості, групової швидкості, довжини хвилі постійної розповсюдження від частоти (по варіанту):
Визначення критичної довжини хвилі і критичної частоти основного типу хвиль прямокутного хвилевода з поперечним перерізом (а,в) мм. Структура поля цієї хвилі.
Основним типом є хвиля Н10
а = мм; в = мм;
λкрН10= 2×а = м;
Критична довжина хвилі вищого типу Н20:
λкрН20 = а = м;
[Б. М. Петров, Електродинаміка и розповсюдження радіохвиль, ст. 209]
Критична частота для Н10:
fкрН10 = v0/ λкрН10 = ГГц
Критична частота для Н20:
fкрН20= v0/ λкрН20= ГГц;
Структура поля:
[Б. М. Петров, Електродинаміка и розповсюдження радіохвиль, ст. 211]
Визначення діапазону частот однохвилевого режиму роботи хвилевода 3. Залежність фазової швидкості (варіант: 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29), групової швидкості (варіант: 2, 6, 10, 14, 18, 22, 26, 30), довжини хвилі (варіант: 3, 11, 15, 19, 25, 27), постійної розповсюдження (варіант:4, 8, 12, 16, 20, 24, 25)хвилі Н12 від частоти.
Критична довжина хвилі Н12:
λкрНmn= 2/ 
λкрН12= 2/ 
Критична частота для хвилі Н12:
fкрН12= v0/ λкрН12
Діапазон частот знаходиться в межах від fкрдо fв.
Розрахунок буде в діапазоні від fн= fкр Н12 до fв=2* fкр Н12 = ГГц;
Розбиваємо діапазон на 3 однакових піддіапазони:
(fв- fн)/3 = ∆f = ГГц;
1. f1= fкр Н12 =ГГц;
2. f2= f1+∆f=ГГц;
3. f3=f2+∆f=ГГц;
4. f4=f3+∆f=ГГц;
Формули, що визначають залежність основних характеристик будь-якого типу хвиль від частоти:
vф = v0 /
λ = v0 /
vгр = v0
β = [2πf(1-4)/v0]
Графік залежності фазової швидкості, групової швидкості, довжини хвилі постійної розповсюдження від частоти (по варіанту):
Залежність фазової швидкості (варіант: 4, 8, 12, 16, 20, 23, 28), групової швидкості (варіант: 3, 7, 11, 15, 17, 19, 23, 27), довжини хвилі (варіант: 2, 6, 10, 14, 18, 22, 26, 30), постійної розповсюдження (варіант:1, 5, 9, 13, 21, 25, 29) хвилі Н12від частоти.
Діапазон частот знаходиться в межах від fкрдо fв.
Розрахунок буде в діапазоні від fн= fкр Н12 до fв=2* fкр Н12 = ГГц;
Розбиваємо діапазон на 3 однакових піддіапазони:
(fв- fн)/3 = ∆f = ГГц;
1. f1= fкр Н12 = ГГц;
2. f2= f1+∆f= ГГц;
3. f3=f2+∆f= ГГц;
4. f4= f3+∆f= ГГц;
Формули, що визначають залежність основних характеристик будь-якого типу хвиль від частоти:
vф = v0 /
λ = v0 /
vгр = v0
β = [2πf(1-4)/v0]
Графік залежності фазової швидкості, групової швидкості, довжини хвилі постійної розповсюдження від частоти (по варіанту):
Визначення робочого діапазону частот даного пристрою
Робочий діапазон визначається діапазоном одно хвилевого режиму роботи хвилевода.
8. Призначення пристроїв А, В, С, Д (за варіантом)
9. Визначення потужності на вході вузлів А, В, С, Д і Е. (10 варіант)
Потужність на вході вузла А визначається з урахуванням ККД трансформатора 3-4 і дорівнює 10мВт;
(Η = 80% = 0,8)
Так як вузол А (ФВ) має в прямому напрямку загасання 0,5 дБ, потужність на його виході визначимо із співвідношення:
10lg (Pвх / Рвих) = 0,5;
Звідси Рвих = Рвх/100, 05;
Тобто на вході вузла В потужність складає …..мВт, а тому вузол В ділить її навпіл, то на входах вузлів С і Д вона буде по мВт.
На вході вузла Е при ідеальному узгодження потужність дорівнюватиме….
.
