K06 pf08L zadania rozwiazanie zad1

background image

1

K 06

1

ZADANIE 1

Fala pada prostopadle z próżni (długość fali λ

o

) do ośrodka o

względnej przenikalności elektrycznej ε

w4

= 16 przez dwie

ćwierćfalowe warstwy pośredniczące o względnych
przenikalnościach elektrycznych ε

w2

, ε

w3

, 1 < ε

w2

< ε

w3

< 16.

Wiedząc, że ε

w3

= 8, dobrać ε

w2

oraz grubość tej warstwy d

2

tak, aby w próżni nie było fali odbitej.
Narysować względny rozkład amplitud fal E(z) i H(z).

z

d

3

0

ośrodek 1

ośrodek 2

ośrodek 3

ośrodek 4

d

23

=– d

2

d

3

3

8

w

ε

=

4

16

w

ε

=

2

?

w

ε

=

1

1

w

ε

=

K 06

2

ZADANIE 1 (2)

• Struktura:

• Fala rozchodzi się w kierunku +0z

ośrodek 1:

próżnia

dla z < - d

23

przy czym d

23

= d

2

+ d

3

• Dane:

Współczynniki fazy w ośrodkach:

1

0

β

β

=

ośrodek 2:

dielektryk o ε

w2

dla - d

23

< z < - d

3

ośrodek 3:

dielektryk o ε

w3

dla - d

3

< z < 0

ośrodek 4:

dielektryk o ε

w4

dla z > 0

3

8

w

ε

=

4

16

w

ε

=

3

0

0

3

3

0

4

4

8 2

4 2

w

d

λ

λ

λ

π

ε

β

=

=

=

=

0

2

2

2

2

0

4

4

2

w

w

d

λ

λ

π

ε

ε β

=

=

=

• Obliczyć:

1

23

(

) 0

we

d

Γ = Γ −

=

2

?

w

ε

=

2

2

0

w

β

ε β

=

3

3

0

0

2 2

w

w

β

ε β

β

=

=

4

4

0

0

4

w

β

ε β

β

=

=

0

0

2

π

λ

β

=

2

?

d

=

background image

2

K 06

3

ZADANIE 1 (3)

1

0

Z

Z

=

0

2

2

w

Z

Z

ε

=

0

0

3

3

2 2

w

Z

Z

Z

ε

=

=

0

0

4

4

4

w

Z

Z

Z

ε

=

=

Impedancje właściwe ośrodków:

Impedancja widziana w z = – d

3

:

4

3

3 3

3

3

3

4

3 3

tg(

)

tg(

)

we

Z

jZ

d

Z

Z

Z

jZ

d

β
β

+

=

+

3 3

0

0

4 2

2

4 2

d

π

π

β

β

β

=

=

2

0

2

3

0

3

0

4

8

2

4

we

Z

Z

Z

Z

Z

Z

=

=

=

Impedancja widziana w z = – d

23

:

3

2

2 2

2

2

2

3

2 2

tg(

)

tg(

)

we

we

we

Z

jZ

d

Z

Z

Z

jZ

d

β
β

+

=

+

2 2

2

d

π

β

=

2

0

2

2

0

2

2

0

3

2

2

2

w

we

we

w

Z

Z

Z

Z

Z

Z

ε

ε

=

=

=

3

3

3

(

)

we

Z

Z

d

=

2

2

23

(

)

we

Z

Z

d

=

K 06

4

ZADANIE 1 (4)

0

1

23

0

(

)

0

we

we

we

Z

Z

d

Z

Z

Γ = Γ −

=

=

+

W ośrodku 1dla z = – d

23

:

2

0

w

we

e

Z

Z

Z

=

=

2

2

w

ε

=

Grubość ośrodka 2 (d

2

):

0

0

2

2

2

4

4

4 2

w

d

λ

λ

λ

ε

=

=

=

0

0

4

3

34

3

0

0

4

3

2 2

4

2 2

(0)

3 2 2

0.172

2 2

4

2 2

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Γ = Γ

=

=

=

= − +

= −

+

+

+

Współczynnik odbicia w ośrodku 3 dla z = 0:

Współczynnik fali stojącej w ośrodku 3:

34

3

34

1

2

2

2 1.414

1

1

2

ρ

+ Γ

=

=

=

=

− Γ

− +

background image

3

K 06

5

ZADANIE 1 (5)

3 3

2

3

3

34

34

34

(

)

3 2 2 0.172

j

d

j

d

e

e

β

π

Γ −

= Γ

= Γ

= −Γ = −

=

Współczynnik odbicia w ośrodku 3 dla z = – d

3

:

Współczynnik fali stojącej w ośrodku 2:

23

2

23

1

2

2

2 1.414

1

1

2

ρ

+ Γ

=

=

=

=

− Γ

− +

Współczynnik odbicia w ośrodku 2 dla z = – d

3

:

0

0

3

2

23

2

3

0

0

3

2

2 2

2

2

(

)

3 2 2

0.172

2 2

2

2

we

we

Z

Z

Z

Z

d

Z

Z

Z

Z

Γ = Γ −

=

=

=

= − +

= −

+

+

+

2 2

2

2

23

23

23

(

)

3 2 2 0.172

j

d

j

d

e

e

β

π

Γ −

= Γ

= Γ

= −

=

Współczynnik odbicia w ośrodku 2 dla z = – d

23

:

K 06

6

ZADANIE 1 (6)

W ośrodku 3 dla z = – d

3

:

Na granicy ośrodków 3 i 4 (z = 0):

(

)

3

3

3

3

34

3

3

34

0

(0)

(0)

(0)

(0)

(0)

(0) 1

E

E

E

E

E

E

E

+

+

+

+

=

+

=

+ Γ

=

+ Γ

=

W ośrodków 4 dla z = 0:

4

0

(0)

E

E

+

=

3

0

34

1

(0)

1

E

E

+

=

+ Γ

34

3

0

34

(0)

1

E

E

Γ

=

+ Γ

3

3

(

)

0

2

3

3

3

3

34

(

)

(0)

(0)

1

j

j

d

E

E

d

E

e

E

e

j

π

β

+

+

+

=

=

=

+ Γ

34

3

3

3

3

3

3

0

34

(

)

(

)

(

)

1

E

d

d E

d

j

E

+

−Γ

= Γ −

=

+ Γ

34

3

3

3

3

3

3

0

34

1

(

)

(

)

(

)

1

E

d

E

d

E

d

j

E

+

− Γ

=

+

=

+ Γ

3

0

(0)

E

E

=

W ośrodku 3 dla z = 0 :

3

0

(0)

1

E

E

=

3

3

34

0

34

(

)

1

2

1

E

d

E

− Γ

=

=

+ Γ

background image

4

K 06

7

ZADANIE 1 (8)

W ośrodku 2 dla z = – d

3

:

34

2

3

2

3

0

23

23

34

1

1

1

(

)

(

)

1

1

1

E

d

E

d

j

E

+

− Γ

=

=

+ Γ

+ Γ

+ Γ

2

2

(

)

34

2

2

23

2

3

2

3

0

23

34

1

1

(

)

(

)

(

)

1

1

j

j

d

E

d

E

d e

E

d e

E

π

β

+

+

+

− Γ

=

=

= −

+ Γ

+ Γ

Na granicy ośrodków 2 i 3 (z = – d

3

):

(

)

2

3

2

3

2

3

2

3

23

(

)

(

)

(

)

(

) 1

E

d

E

d

E

d

E

d

+

+

=

+

=

+ Γ

34

2

3

3

3

0

34

1

(

)

(

)

1

E

d

E

d

j

E

− Γ

=

=

+ Γ

23

23

34

2

3

2

3

0

23

23

34

1

(

)

(

)

1

1

1

E

d

E

d

j

E

Γ

Γ

− Γ

=

=

+ Γ

+ Γ

+ Γ

W ośrodku 2 dla z = – d

23

:

2

23

3

23

3

23

23

3

23

(

)

(

)

(

)

(

)

E

d

d

E

d

E

d

+

+

= Γ −

= −Γ

23

34

2

23

2

23

2

23

0

23

34

1

1

(

)

(

)

(

)

1

1

E

d

E

d

E

d

E

+

− Γ

− Γ

=

+

= −

+ Γ

+ Γ

2

23

23

34

0

23

34

(

)

1

1

2

1

1

E

d

E

− Γ

− Γ

=

=

+ Γ

+ Γ

K 06

8

ZADANIE 1 (9)

W ośrodku 1 dla z = – d

3

:

1

23

1

23

(

)

(

)

E

d

E

d

+

=

Na granicy ośrodków 1 i 2 (z = – d

23

):

23

34

1

23

2

23

0

23

34

1

1

(

)

(

)

1

1

E

d

E

d

E

− Γ

− Γ

=

= −

+ Γ

+ Γ

3

34

23

4

34

23

1

23

1

23

(0)

1

1

(0)

1

1

1

2

(

)

(

)

E

E

E

d

E

d

+

+

+ Γ

+ Γ

=

=

=

− Γ

− Γ

Normalizacja pola elektrycznego względem

:

1

23

(

)

E

d

+

1

23

2

23

1

23

1

23

(

)

(

)

1

(

)

(

)

E

d

E

d

E

d

E

d

+

+

=

=

2

3

3

3

23

23

1

23

1

23

(

)

(

)

1

1

1

(

)

(

)

2

E

d

E

d

E

d

E

d

+

+

+ Γ

=

=

=

− Γ

background image

5

K 06

9

ZADANIE 1 (10)

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

z [mm]

E/

|E

10

(-d

2

-d

3

)|

f = 3 GHz

1

2

3

4

1

1

w

ε

=

2

2

w

ε

=

3

8

w

ε

=

4

16

w

ε

=


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
K06 pf08L zadania rozwiazanie zad1
K06 pf08L zadania rozwiazanie zad2
K05 pf08L zadania rozwiazania
K03 pf08L zadania rozwiazania Nieznany
K04 pf08L zadania rozwiazania
K02 pf08L zadania rozwiazania
K05 pf08L zadania rozwiazania
zadania i rozwiazania z przekrojów 2
,projektowanie materiałów inżynierskich, zadania i rozwiązania Umocnienie roztworowe
Zadania z rozwiazaniami ZaiP zadanie 3
belki proste zadania z rozwiaza Nieznany (2)
Obliczanie pochodnych Zadanie Rozwiazanie zadania domowego id
ARYT ZADANIA i rozwiazania
Matematyka finansowa zadania z rozwiązaniami 2
Zadania z rozwiązaniami 1 8
Zadania z rozwiazaniami ZaiP, zadanie 1 rozwiazanie

więcej podobnych podstron