Порядок виконання роботи і зміст звіту

1. Залежно від типу хвилі, що збуджується, ввести у хвилевід круглого перерізу електричний збуджуючий зонд, орієнтуючи його перпендикулярно осі (хвиля типу ) або вздовж осі (хвиля типу ).

2. Розрахувати критичні довжини хвиль :

l_кр ( ) = 3,41R,

l_кр ( ) = 2,61R,

l_кр ( ) = 1,64R.

та вибрати робочу довжину хвилі генератора , необхідну для збудження поля заданого типу, враховуючи нерівності:

l_кр ( ) < l < l_кр ( ) – для хвилі типу ,

l_кр ( )< l < l_кр ( ) – для хвилі типу .

3. Увімкнути генератор та встановити необхідне значення частоти, що відповідає робочій довжині хвилі .

4. За допомогою вимірювального зонду, з’єднаного з індикатором,

з’ясувати структуру хвилі у хвилеводі в азимутальному (індекс m) та радіальному (індекс n) напрямках. З цією метою необхідно виконати:

– розташувавши зонд біля відкритого кінця хвилеводу по центру перерізу та орієнтуючи його паралельно повздовжньої осі, впевнитися у тому, що збуджується хвиля заданого типу (для хвилі типу показники індикаторі поля повинні дорівнювати нулю, а для хвилі типу – повинні відрізнятись від нуля);

– орієнтуючи зонд паралельно площині поперечного перерізу хвилевода та фіксуючи кінець зонду у центрі перерізу, обертати зонд по колу, що утворює переріз хвилеводу. Упевнитися в тому, що кількість варіацій поля вздовж кола відповідає очікуваному значенню індекса m. Результати досліджень відобразити у вигляді епюр;

– орієнтуючи зонд паралельно площині поперечного перерізу, переміщувати його вздовж радіуса . Впевнитися у тому, що кількість максимальних значень поля відповідає очікуваному значенню індекса n. Результати досліджень відобразити у вигляді епюр;

5. Увести зонд в щілину, прорізану в стінці хвилевода, переміщувати його за повздовжньою віссю, досліджуючи закон розподілу напруженості електричного поля у повздовжньому напрямку. Закономірність, що спостерігається, відобразити у вигляді епюри.

6. Зробити ескіз структури поля, яка спостерігається, і порівняти її з даними теорії. Визначити напрям поширення хвилі у хвилеводі, що відповідає відображеній структурі поля.

7. Зробити ескізи структури струмів провідності в стінках хвилеводу і струмів зміщення у його порожнині.

8. Збільшити довжину хвилі генератора і упевнитися у тому, що при поле заданого типу в хвилеводі не збуджється.

9. Дослідити фільтруючі особливості решітчастих фільтрів, установивши їх у хвилеводі і зробивши такі ж самі операції, як і при дослідженні структури поля по пункту 4.

Запитання для самоперевірки

1. Яка довжина хвилі у хвилеводі зветься критичною?

2. Які типи хвиль і при яких умовах можуть розповсюджуватися по хвилеводу круглого перерізу?

3. Який зміст індексів m і n стосовно круглого хвилеводу?

4. Доведіть, що хвилі та у круглому хвилеводі є аналогами хвиль і у прямокутному хвилеводі відповідно.

Лабораторна робота 6