Федеральное агентство связи
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский Технический Университет Связи и Информатики
(МТУСИ)
Кафедра технической электродинамики и антенн
Лабораторная работа №1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
по дисциплине
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
Выполнила
студентка группы БРА1101
Тюрина А.В.
Проверила
Федотова Т.Н.
Москва 2013
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение электромагнитных полей, создаваемых элементарными излучателями в виде электрического вибратора и рамки.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Вариант 19.
Исходные данные:
1. Рассчитать и построить зависимость амплитуд составляющих электрического поля Eθm и Erm от расстояния r для электрического вибратора. Расчет провести для расстояний r от 0.2λ до 2λ при θ=90° для Eθm и θ=0° для Erm.
r, м
|
0.2λ
|
0.3λ
|
0.4λ
|
0.5λ
|
0.6λ
|
0.7λ
|
0.8λ
|
0.9λ
|
λ
|
1.1λ
|
0.08
|
0.12
|
0.16
|
0.2
|
0.24
|
0.28
|
0.32
|
0.36
|
0.4
|
0.44
|
Eθm
|
5161.3i
|
3507.5i
|
2742i
|
2246.4i
|
1898.2i
|
1641.2i
|
1444.4i
|
1289i
|
1163.5i
|
1060i
|
Eθm/ Eθmmax
|
1
|
0.6796
|
0.5313
|
0.4352
|
0.3678
|
0.318
|
0.2798
|
0.2497
|
0.2254
|
0.2054
|
Erm
|
1981i
|
4716.7i
|
2522.5i
|
1574.2i
|
1077.7i
|
784.84i
|
597.42i
|
470.15i
|
379.72i
|
313.14i
|
Erm/ Ermmax
|
1
|
0.3937
|
0.2105
|
0.1314
|
0.0899
|
0.0655
|
0.0499
|
0.0392
|
0.0317
|
0.0261
|
r, м
|
1.2λ
|
1.3λ
|
1.4λ
|
1.5λ
|
1.6λ
|
1.7λ
|
1.8λ
|
1.9λ
|
2λ
|
0.48
|
0.52
|
0.56
|
0.6
|
0.64
|
0.68
|
0.72
|
0.76
|
0.8
|
Eθm
|
973.23i
|
899.51i
|
836.11i
|
781.02i
|
732.7i
|
689.98i
|
651.96i
|
617.89i
|
587.2i
|
Eθm/ Eθmmax
|
0.1886
|
0.1743
|
0.162
|
0.1513
|
0.142
|
0.1337
|
0.1263
|
0.1197
|
0.1138
|
Erm
|
262.7i
|
223.55i
|
192.56i
|
167.6i
|
147.21i
|
130.33i
|
116.19i
|
104.24
|
94.05i
|
Erm/ Ermmax
|
0.0219
|
0.0187
|
0.0161
|
0.014
|
0.0123
|
0.0109
|
0.0097
|
0.009
|
0.008
|
2. Рассчитать и построить зависимость амплитуд составляющих электрического поля Eθm и Erm от угла θ для электрического вибратора при r=0.5λ.
θ
|
0°
|
10°
|
20°
|
30°
|
40°
|
50°
|
60°
|
70°
|
80°
|
90°
|
Eθm
|
0
|
390.08i
|
768.3i
|
1123.2i
|
1443.9i
|
1720.8i
|
1945.4i
|
2110.9i
|
2212.2i
|
2246.4i
|
Eθm/ Eθmmax
|
0
|
0.1736
|
0.342
|
0.5
|
0.6428
|
0.766
|
0.866
|
0.9397
|
0.9848
|
1
|
Erm
|
1574.2i
|
1550.2i
|
1479.2i
|
1363.3i
|
1205.9i
|
1011.8i
|
787.1i
|
538.4i
|
273.3i
|
9.6386i
·10-14
|
Erm/ Ermmax
|
1
|
0.9848
|
0.9397
|
0.866
|
0.766
|
0.6428
|
0.5
|
0.342
|
0.1736
|
0
|
θ
|
100°
|
110°
|
120°
|
130°
|
140°
|
150°
|
160°
|
170°
|
180°
|
|
Eθm
|
2212.2i
|
2110.9i
|
1945.4i
|
1720.8i
|
1443.9i
|
1123.2i
|
768.3i
|
390.1i
|
2.7509i·10-13
|
|
Eθm/ Eθmmax
|
0.9848
|
0.9397
|
0.866
|
0.766
|
0.6428
|
0.5
|
0.342
|
0.1736
|
0
|
|
Erm
|
-273.3i
|
-538.4i
|
-787.1i
|
-1011.8i
|
-1205.9i
|
-1363.3i
|
-1479.2i
|
-1550.2i
|
-1574.2i
|
|
Erm/ Ermmax
|
-0.1736
|
-0.342
|
-0.5
|
-0.6428
|
-0.766
|
-0.866
|
-0.9397
|
-0.9848
|
-1
|
|
3. Рассчитать и построить зависимость амплитуды электрического поля рамки Eφm от расстояния r в соответствии с п.1 при θ=90°.
r, м
|
0.2λ
|
0.3λ
|
0.4λ
|
0.5λ
|
0.6λ
|
0.7λ
|
0.8λ
|
0.9λ
|
λ
|
1.1λ
|
0.08
|
0.12
|
0.16
|
0.2
|
0.24
|
0.28
|
0.32
|
0.36
|
0.4
|
0.44
|
Eφm
|
1892
|
1117.2
|
796.66
|
621.45
|
510.55
|
433.78
|
377.36
|
334.09
|
299.81
|
271.97
|
Eφm/ Eφmmax
|
1
|
0.5905
|
0.4211
|
0.3285
|
0.2698
|
0.2293
|
0.1995
|
0.1766
|
0.1585
|
0.1438
|
r, м
|
1.2λ
|
1.3λ
|
1.4λ
|
1.5λ
|
1.6λ
|
1.7λ
|
1.8λ
|
1.9λ
|
2λ
|
|
0.48
|
0.52
|
0.56
|
0.6
|
0.64
|
0.68
|
0.72
|
0.76
|
0.8
|
|
Eφm
|
248.90
|
229.46
|
212.85
|
198.5
|
185.97
|
174.93
|
165.14
|
156.38
|
148.51
|
|
Eφm/ Eφmmax
|
0.1316
|
0.1213
|
0.1125
|
0.1049
|
0.0983
|
0.0925
|
0.0873
|
0.0827
|
0.0785
|
|
4. Рассчитать и построить зависимость амплитуды электрического поля рамки Eφm от угла θ в соответствии с п.2.
θ
|
0°
|
10°
|
20°
|
30°
|
40°
|
50°
|
60°
|
70°
|
80°
|
90°
|
Eφm
|
0
|
107.91
|
212.55
|
310.73
|
399.46
|
476.06
|
538.19
|
583.97
|
612.01
|
621.45
|
Eφm/ Eφmmax
|
0
|
0.1736
|
0.342
|
0.5
|
0.6428
|
0.766
|
0.866
|
0.9397
|
0.9848
|
1
|
θ
|
100°
|
110°
|
120°
|
130°
|
140°
|
150°
|
160°
|
170°
|
180°
|
|
Eφm
|
612.011
|
583.97
|
538.19
|
476.06
|
399.46
|
310.73
|
212.55
|
107.91
|
7.61·10-14
|
|
Eφm/ Eφmmax
|
0.9848
|
0.9397
|
0.866
|
0.766
|
0.6428
|
0.5
|
0.342
|
0.1736
|
0
|
|
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Показания снимаются на частоте  .
1. Элементарный электрический вибратор.
Зависимость от угла поворота:
θ°
|
0
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
Eθm
|
32
|
30
|
26
|
22
|
19
|
16
|
11
|
5
|
1
|
0
|
θ°
|
100
|
110
|
120
|
130
|
140
|
150
|
160
|
170
|
180
|
190
|
Eθm
|
0
|
1
|
3
|
14
|
20
|
26
|
30
|
31
|
29
|
26
|
θ°
|
200
|
210
|
220
|
230
|
240
|
250
|
260
|
270
|
280
|
290
|
Eθm
|
22
|
17
|
12
|
8
|
2
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1.5
|
θ°
|
300
|
310
|
320
|
330
|
340
|
350
|
360
|
|
|
|
Eθm
|
2
|
6
|
14
|
20
|
24
|
28
|
32
|
|
|
|
Eθm max=32
Зависимость от расстояния:
r, см
|
5
|
10
|
15
|
20
|
25
|
30
|
35
|
40
|
45
|
50
|
Eθm
|
24
|
17
|
16
|
14
|
10
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Eθm max=24
2. Элементарная рамка.
Зависимость от угла поворота:
θ°
|
0
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
Eθm
|
30
|
29
|
26
|
22
|
16
|
10
|
3
|
1
|
0.1
|
0
|
θ°
|
100
|
110
|
120
|
130
|
140
|
150
|
160
|
170
|
180
|
190
|
Eθm
|
0.1
|
1
|
1
|
6
|
12
|
20
|
25
|
30
|
32
|
30
|
θ°
|
200
|
210
|
220
|
230
|
240
|
250
|
260
|
270
|
280
|
290
|
Eθm
|
25
|
20
|
12
|
6
|
1
|
1
|
0.1
|
0
|
0.1
|
1
|
θ°
|
300
|
310
|
320
|
330
|
340
|
350
|
360
|
|
|
|
Eθm
|
3
|
10
|
16
|
22
|
26
|
29
|
30
|
|
|
|
Eθm max=32
Зависимость от расстояния:
r, см
|
8.5
|
13.5
|
18.5
|
23.5
|
28.5
|
33.5
|
38.5
|
43.4
|
48.5
|
53.5
|
58.5
|
Eθm
|
42
|
32
|
30
|
28
|
16
|
5
|
2
|
1.5
|
1
|
0
|
0
|
Eθm max=42
 |
Скачать 52.02 Kb.