Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

DUTÉ KOVOVÉ VLNOVODY A KOAXIÁLNÍ VEDENÍ. Vypočítejte fázovou rychlost a délku elektromagnetické vlny ve vlnovodu ( a = 22 mm, b = 10 mm), šíří-li se v.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "DUTÉ KOVOVÉ VLNOVODY A KOAXIÁLNÍ VEDENÍ. Vypočítejte fázovou rychlost a délku elektromagnetické vlny ve vlnovodu ( a = 22 mm, b = 10 mm), šíří-li se v."— Transkript prezentace:

1 DUTÉ KOVOVÉ VLNOVODY A KOAXIÁLNÍ VEDENÍ

2 Vypočítejte fázovou rychlost a délku elektromagnetické vlny ve vlnovodu ( a = 22 mm, b = 10 mm), šíří-li se v uspořádání TE 10. Jak se změní tyto veličiny, byl-li vlnovod nejprve zaplněn vzduchem a pak polystyrenem s ε r = 2,5. Kmitočet elektro- magnetické vlny je 9 GHz. Vzduchové zaplnění: Vzduchové zaplnění: Dielektrikum:Dielektrikum:

3 Navrhněte vnitřní rozměry kovového vlnovodu s obdélníkovým příčným průřezem, jehož plášť lze považovat za ideálně vodivý tak, aby první dva vyšší vidy byly v pásmu přenosu energie dominantního vidu 8 GHz až 12,4 GHz stejně tlumeny, a to minimálně o 800 dB/m. Měrný útlum signálu v pásmu nepropustnosti vlnovodu Měrný útlum signálu v pásmu nepropustnosti vlnovodu f m, příp. λ m značí mezní kmitočet, příp. mezní vlnovou délku tlumeného vidu (vlny), tedy tzv. vyšších vidů vlnovodu

4 Nejbližší vyšší vid TE 20  λ m TE20 = a, Druhý vyšší vid TE 01  λ m TE01 = 2 b, f m TE20 = c/ λ m TE20 f m TE01 = c/ λ m TE01 a = 2 b Nejmenší útlum nastává na nejvyšším zadaném kmitočtu pásma dominantního vidu, tj. při f = 12,4 GHz. Nejmenší útlum nastává na nejvyšším zadaném kmitočtu pásma dominantního vidu, tj. při f =12,4 GHz.

5 Určete všechny vidy, které se mohou bez útlumu šířit v bezeztrátovém pravoúhlém vlnovodu a = 72 mm, b = 34 mm, je-li vlnovod buzen vlnou o λ = 4 cm. Podmínka šíření vlny ve vlnovodu Podmínka šíření vlny ve vlnovodu < m < m Mezní vlnové délky vidů TM a TE ve vlnovodu obdélníkového průřezu Hledají se dvojice čísel m, n pro splnění uvedené nerovnosti: Hledají se dvojice čísel m, npro splnění uvedené nerovnosti: m = 0, 1, 2, … n = 0, 1, 2, … m =0, 1, 2, … n =0, 1, 2, …  POZORPOZOR Mohou existovat jen některé vidy TE mn, TM mn !

6 Délka vlny TE 10 v obdélníkovém vlnovodu je při pracovní vlnové délce generátoru λ 1 = 10 cm čtyřikrát kratší než délka vlny ve vlnovodu při pracovní vlnové délce λ 2 = 20 cm. Určete širší rozměr obdélníkového průřezu vlnovodu.  TE10

7 Amplitudově modulovaný harmonický signál je přenášen videm TE 10 v obdélníkovém vlnovodu a = 2 b = 2,5 cm. Modulační kmitočet F = 200 MHz, kmitočet harmonické nosné vlny f 0 = 10 GHz. Jak dlouhý musí být vlnovod, aby na jeho konci bylo dolní a horní postranní pásmo modulovaného signálu vůči sobě fázově (časově) zpožděno o 1 ns ? Kmitočet horního postranního pásma f h = f 0 + F = 10,200 GHz Kmitočet horního postranního pásma fh fh fh fh = f0 f0 f0 f0 + F =10,200 GHz Kmitočet dolního postranního pásma f d = f 0 – F = 9,800 GHz Kmitočet dolního postranního pásma pásma fd fd fd fd = f0 f0 f0 f0 – F =9,800 GHz Doba průchodu signálu vlnovodem o délce l : Doba průchodu signálu vlnovodem o délce l: Pro kmitočet f h : Pro kmitočet fh fh fh fh : Pro kmitočet f d : Pro kmitočet fd fd fd fd : t h – t d = 1 ns t h t h – t d t d = 1 ns

8 Mezní vlnová délka vidu TE 10 Mezní vlnová délka vidu TE 10 c = m/s c = m/s Mezní kmitočet vidu TE 10 Mezní kmitočet vidu TE 10 dd dhh h

9 Kovový kryt elektronického zařízení má tvar kvádru s příčnými rozměry 10 x 4 cm. Na jednom jeho konci je zdroj vysoko- frekvenčního signálu o kmitočtu f = 600 MHz. Kryt je svařen tak, že tvoří dutý kovový vlnovod obdélníkového příčného průřezu. Na jeho druhém konci je tak citlivé zařízení, že signál k němu přicházející musí být utlumen nejméně o 80 dB. Sta-novte délku tohoto krytu pro zabezpečení tohoto požadavku. Mezní kmitočet dominantního ( = nejnižšího) vidu TE 10 Vyšetřovaný signál leží v pásmu nepropustnosti daného „vlnovodu“ (tj. kovového krytu).

10 Měrný útlum signálu v pásmu nepropustnosti vlnovodu Měrný útlum signálu v pásmu nepropustnosti vlnovodu Celkový útlum kovového krytu o délce l : Celkový útlum kovového krytu o délce l:

11 Navrhněte souosé (koaxiální) vedení pro λ = 10 cm s vnitřním a vnějším vodičem postříbřeným ( σ Ag = S/m). Vnitřní vodič má průměr 2 r 0 = 1 mm, dielektrikem je polyetylén ( ε r = 2,2). Je požadována charakteristická impedance Z 0 = 70 Ω. Do jakého nejvyššího kmitočtu (nejkratší vlnové délky) lze toto vedení používat s čistým videm TEM ? 

12 Na obrázku je zobrazena tzv. zapuštěná dielektrická podpěra v koaxiálním vedení. Konstrukční parametry jsou b = 10 mm, a = 5 mm, a 1 = 2,5 mm a ε r = 2,25 (polyetylén). Jak by se musel změnit či upravit některý (některé) z těchto kon- strukčních parametrů, aby podpěra nezpůso- bovala odrazy ? Vypo- čtěte jejich velikosti. Koaxiální vedení bez podpěry (vzduchové dielektrikum) Koaxiální vedení bez podpěry (vzduchové dielektrikum) Koaxiální vedení v místě podpěry (polyetylén) Koaxiální vedení v místě podpěry (polyetylén)

13  změna zapuštění a 1  změna materiálu podpěry ε r Odrazy způsobené danou dielektrickou podpěrou: Odrazy způsobené danou dielektrickou podpěrou: Z 0 = Z 0 ’ Z 0 Z 0 = Z0’Z0’Z0’Z0’  aby podpěra nezpůsobovala odrazy


Stáhnout ppt "DUTÉ KOVOVÉ VLNOVODY A KOAXIÁLNÍ VEDENÍ. Vypočítejte fázovou rychlost a délku elektromagnetické vlny ve vlnovodu ( a = 22 mm, b = 10 mm), šíří-li se v."

Podobné prezentace


Reklamy Google