Телекомунікаційних систем.

Питання

1. Лінії передачі в хвилевідному тракті і вимоги до них. Параметри ЕМВ в ЛП.

2. Багатополюсники НВЧ і методи їх опису. Матриці розсіяння і передачі.

3. Хвилевідні зчленування: класифікація, конструкція, принцип дії, достоїнства і недоліки. Задачі №№ 1, 3.

4. Хвилевідні вигини і скручування: призначення, пристрій, властивості.

5. Хвилевідні поглинаючі навантаження.

6. Хвилевідні аттенюатори: призначення, класифікація, конструкції, принцип дії. Задачі №№ 4,5.

7. Хвилевідні взаємні механічно керовані фазообертувачі: призначення, класифікація, конструкції, принцип дії. Задачі №№ 6,7,8.

8. Перетворювачі поляризації: призначення, загальні принципи побудови. конструкції. Взаємний обертач площини поляризації. Задачі № 9.

9. Хвилевідні частотні фільтри: призначення, класифікація, принцип їх побудови, особливості конструктивного виконання на діафрагмах і резонаторах, принцип дії, конструктивні особливості фільтрів в коаксіальному і смужковому виконаннях. Задачі №№ 10-13.

10. Хвилевідні фільтри типів хвиль: призначення, класифікація, конструктивне виконання.

11. Хвилевідні дільники і суматори потужності: призначення, класифікація. Трійники в хвилевідному і коаксіальному виконанні Смужкові дільники і суматори потужності. Задачі №№ 14,15,17.

12. Комутатори НВЧ: призначення, класифікація, конструкції.

13. Поляризаційні фільтри і трійники.

14. Направлені відгалужувачі: призначення, загальний принцип побудови, параметри, класифікація по вигляду елементу зв'язку. Задачі №№ 16, 18-20.

15. Конструкції, принцип дії, достоїнства і недоліки двохдірочного, однодірочного і хрестоподібного направлених відгалужувачів.

16. Направлені відгалужувачі в коаксіальному і смужковому виконанні.

17. Конструкції, принцип дії хвилевідних мостів: подвійного хвилевідного трійника, кільцевого хвилевідного моста, щілинного хвилевідного моста, мостів в коаксіальному і смужковому виконанні. Задачі №№ 21-24.

18. Призначення, конструкції і принцип дії діплексеров НВЧ.

 

Задачі.

1. Розрахуйте величину зазорів X і Y, а також довжину і хвильовий опір відрізка коаксіального хвилеводу дросельного фланця. Фланець призначений для зчленування прямокутних хвилеводів з розмірами 72×;34 мм. Середня частота діапазону однохільового режиму передачі дорівнює 3 ГГц.

2. Розрахуйте діаметр круглого хвилеводу зчленування, що обертається, працює на хвилі E₀₁, і довжину хвилі в хвилеводі. Середня частота робочого діапазону рівна 3 ГГц.

3. Розрахуйте максимально досяжний діапазон частот зчленування, що обертається, виконаного на трансформаторах типів хвиль вигляду , якщо розміри прямокутного хвилеводу зчленування, що обертається, а ×в =23×10 мм

4. Розрахуйте довжину граничного атенюатора, виконаного з круглого хвилеводу діаметром 20 мм, якщо на частоті 3 ГГц ослаблення коливань H₁₁ повинне складати 90 дБ.

5. З хвилевідного тракту, по якому на частоті 5,4 ГГц передається потужність 800 кВт, необхідно відгалузити сигнал потужністю 1,5 мВт. Розрахуйте довжину граничного атенюатора, що є відрізком круглого хвилеводу діаметром 10 мм з робочою хвилею H₁₁. Отвір зв'язку атенюатора з хвилеводом має ослаблення 13 дБ.

6. На скільки градусів зміниться фаза коливань на виході хвилеводу з розмірами 90×45 мм і завдовжки 200 мм, якщо замість повітря його заповнити полістиролом (ε = 2,25)? Частота сигналу рівна 2,1 ГГц.

7. Діелектрична пластина завдовжки 100 мм встановлена в хвилеводі з розмірами 48´24 мм. У яких межах можна змінювати фазу коливань, якщо при переміщенні пластини в поперечному перетині хвилеводу еквівалентна відносна діелектрична проникність змінюється від 1,05 до 1,37. Частота коливань рівна 4,55 ГГц.

8. Фазообертач виготовлений з гофрованого хвилеводу перетином 58´25 мм, широка стінка якого може зменшуватися на 6 мм. Яка повинна бути його довжина, якщо на частоті 3,75 ГГц фазу коливань хвилі H₁₀ необхідно змінювати в межах від 0 до 180º?

9. Перетворювач поляризації, виконаний на основі діелектричної пластини, поміщеної в круглий хвилевід, перетворить лінійну поляризацію в кругову. Визначите довжину пластини пристрою, якщо коефіцієнт фаз хвиль, поляризованих паралельно пластині і перпендикулярно їй, відповідно рівні 0,775 і 0,235 рад/см.

10. При експериментальному дослідженні смугового фільтру встановлене наступне. На частоті 10 ГГц КСВ рівний одиниці, при збільшенні частоти з дискретністю 10 МГц КСВ відповідно був рівний 1,5; 2,6; 17,8; 65. Побудуйте графік амплітудно-частотної характеристики, визначте смугу пропускання і добротність фільтру.

11. Визначите довжину камери хвилевідного смугового фільтру, утвореного двома індуктивними діафрагмами товщиною 1 мм, з розміром вікна 38 мм, установленим в хвилеводі з розмірами 90´45 мм. Резонансна частота фільтру рівна 2380 МГц.

12. Хвилевідний смуговий фільтр складається з двох однакових індуктивних діафрагм, встановлених в хвилеводі з розмірами 72´34 мм. Резонансна частота фільтру рівна 3 ГГц, смуга пропускання складає 19 МГц. Розрахуйте добротність фільтру, довжину камери, провідність діафрагм і розмір їх вікон.

13. Визначите довжину камери хвилевідного смугового фільтру, утвореного двома ємкісними діафрагмами з нормованою провідністю рівною 1,2 при частоті 10 ГГц. Діафрагми встановлені в хвилеводі з розмірами 23´10 мм.

14. Розрахуйте коефіцієнт ділення коаксіального трійника, якщо Z_В1 =200 Ом, а радіуси провідників другого бічного плеча відповідно рівні а=8 мм, в=3 мм.

15. Визначите коефіцієнт ділення Y-трансформатора і потужності у вихідних плечах на частоті 1 ГГц. Довжина короткозамкнутого відрізка l₂ =175 мм, хвилевід заповнений повітрям. Потужність сигналу на вході рівна 500 Вт.

16. Визначите КБВ, КСВ, модуль коефіцієнта відбиття в хвилевідному тракті і потужність передавача, якщо на індикаторі блоку вимірювання коефіцієнта хвилі, що біжить, і потужності (ІКБМ) потужність падаючої хвилі відповідає 30, а відображеної хвилі – 6 діленням шкали. Перехідне ослаблення направленого відгалужувача ІКБМ рівне 57 дБ, а одне ділення шкали індикатора відповідає потужності 0,002 Вт.

17. Визначите геометричні розміри внутрішнього провідника кільцевого дільника потужності, виконаного на симетричній полосковій лінії з хвильовим опором Z _В =50 Ом, і діелектричній підкладці ПТ-3 (ε = 2,84). Відстань між зовнішніми пластинами рівна 4 мм.

18. Розрахуйте перехідне ослаблення і спрямованість відгалужувача, якщо по узгодженому основному тракту передається потужність 1,2 МВт, а в плечі допоміжного хвилеводу відгалужується відповідно 16 і 0,05 Вт.

19. На виході допоміжного хвилеводу направленого відгалужувача з перехідним ослабленням 23 дБ потужність падаючої хвилі рівна 16 Вт, а відображеною – 4 Вт. Визначите КСВ, модуль коефіцієнта віддзеркалення і потужність, що передається в основному тракті, вважаючи відгалужувач ідеально направленим.

20. Направлений відгалужувач виконаний у вигляді двох прямокутних хвилеводів із загальною вузькою стінкою, в якій прорізає 8 однакових отворів зв'язку, розташованих на відстані чверті довжини хвилі в хвилеводі один від одного. Модуль коефіцієнта передачі пари отворів рівний 0,087. Визначите коефіцієнт передачі і перехідне ослаблення відгалужувача.

21. Розрахуйте і побудуйте графіки розподілу потужності між бічними плечима подвійного хвилевідного трійника, виконаного на прямокутному хвилеводі перетином а ´ в = 23´10 мм, при збудженні трійника через плечі E і H рівними сигналами з напруженістю електричного поля E = 100 В/см, але зрушенням фаз, змінним з дискретністю 30⁰ від 0^о до 180⁰. Частота сигналів f=10 ГГц.

22. Кільцевий хвилевідний міст виконаний з прямокутного хвилеводу і розрахований на середню частоту 10 ГГц. Визначите довжину хвилевідного кільця, а також хвильові опори кільцевого хвилеводу і хвилевідних Е-відгалужень.

23. Визначите довжину щілини хвилевідного моста, виконаного з хвилеводів з розмірами 72´34 мм. На частоті 3,3 ГГц щілинній міст забезпечує однакові потужності в двох вихідних плечах.

24. Визначите, в якій пропорції ділиться енергія між вихідними плечима щілинного моста, виконаного з хвилеводів з розмірами 23´10 мм і довжиною щілини 10 мм. Напруженість електричного поля у вхідному плечі моста рівна 50 В/см, а частота сигналу f =10 ГГц.

 

 

Д.1.2. Питання і задачі до модульної контрольної роботи (частина 2)

Тема 2.2. Керувальні та невзаємні елементи й пристрої хвилевідних