Задача 2. Варианты заданий представлены в табл
Варианты заданий представлены в табл. 2.
Таблица 2
Варианты задания
| т | ||||||||||
| Материал стенок | Серебро | Медь | Алюминий | Латунь | Серебро | Медь | Алюми ний | Ла тунь | Се ребро | Медь |
 ГГц | 12,00 | 10,00 | 7,50 | 2,50 | 8,00 | 3,00 | 4,00 | 6,00 | 5,00 | 3,75 |
 кВ/м | 3,0 | 0,5 | 20,0 | 10,0 | 0,9 | 15,0 | 1,5 | 1,0 | 12,0 | 17,0 |
| n | ||||||||||
 | 0,194 | 0,214 | 0,206 | 0,230 | 0,226 | 0,202 | 0,210 | 0,218 | 0,198 | 0,222 |
 м | ||||||||||
 рад |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
По прямоугольному волноводу, который заполнен воздухом
( 
), изготовлен из материала, указанного в табл. 2, и имеет длину L распространяется в одноволновом режиме сигнал, полностью поглощаемый нагрузкой и занимающий полосу частот от 
до 
(где 
– центральная частота полосы). Для бегущей волны основного типа Н10 и частоты f0 в начале волновода (z = 0) на его оси (х = а/2, у = b/2) комплексная амплитуда электрического поля имеет вид 
Требуется
1. Определить стандартные поперечные размеры волновода (см. [4 или 5, задача 11.6], а также табл. 3).
Таблица 3
Размеры сечений прямоугольного волновода, а ´ b, мм
| 165 ´ 82,5 | 86 ´ 43 | 47,5 ´ 22 | 28,5 ´ 12,6 | 16 ´ 8 |
| 130 ´ 65 | 72 ´ 34 | 40 ´ 20 | 23 ´ 10 | 13 ´ 6,5 |
| 109 ´ 54,5 | 58 ´ 29 | 35 ´ 16 | 19 ´ 9,5 | 11 ´ 4,3 |
2. Для этого волновода рассчитать на краях полосы частот сигнала (которой соответствует интервал длин волн от 
до 
где 
) коэффициент ослабления 
обусловленный потерей мощности в материале стенок (табл. 4), и коэффициент полезного действия 
Таблица 4
Значения удельной электропроводности материала стенок волновода
| Материал | Серебро | Медь | Алюминий | Латунь |
 cм/м | 5,30∙107 | 5,25∙107 | 2,94∙107 | 1,56∙107 |
Примечание. Для всех материалов 
3. Рассчитать параметры бегущей по волноводу волны Н10 частоты (коэффициент фазы 
, фазовую скорость vф, скорость переноса энергии vэ, длину волны в волноводе 
характеристическое сопротивление 
4. Написать формулы мгновенных значений всех компонент поля бегущей по волноводу волны Н10 частоты f0
5. Получить выражения всех компонент поля волны Н10 для фиксированного момента времени t = t1, определяемого условием 
Заменить буквенные обозначения известными числовыми значениями величин и построить для этого момента картины векторных линий поля в характерных поперечных (z = 0, z = ± 
/4) и продольных (х = а/2, у = const) сечениях волновода.
Заменив металлические стенки волновода идеальным проводником, построить на их внутренней поверхности картины векторных линий плотности поверхностного электрического тока 
, которые соответствуют картинам поля Н10.
6. С учетом полученных в п. 5 картин векторных линий определить расположение элементов связи (зонд, петля, узкая щель, прорезанная в стенке) с волной рабочего типа Н10 волновода. Указать их на рисунках п. 5.
Рекомендуемые литературные источники: [1, пп. 17.1–17.3, 18.1, 18.2, 18.5–18.9, 19.1–19.8, 19.23], [2, пп. 9.1–9.3, 9.6, 9.8, 10.1, 13.2], [3, пп. 8.1, 8.2, 8.4, 8.6, 8.8, 9.1–9.3, 9.8], [4 или 5, упр. 11].