Rozważany jest falowód prostokątny o bokach a = 3 cm, b = 2 cm.
Ośrodkiem jest powietrze.
Obliczyć wartości częstotliwości granicznych rodzajów Emn, Hmn, dla których m + n ≤ 3.
Uszeregować te rodzaje w kolejności rosnącej częstotliwości granicznej. Jakie jest pasmo pracy falowodu?
Zadanie 5.2
Narysować rozkłady gęstości prądów przewodzenia w ściankach falowodu prostokątnego dla rodzajów:
a) H10, b) H01, c) H20, d) E11.
Zadanie 5.3
Narysować rozkłady gęstości ładunków indukowanych na ściankach falowodu prostokątnego dla rodzajów:
a) H10, b) H01, c) H20, d) E11.
C 05
1
1
W falowodzie o bokach a = 5 cm, b = 2.5 cm pobudzono falę o częstotliwości f = 5 GHz. Obliczyć parametry fali o rodzaju podstawowym ( v
), gdy:
f, vg, λz, Zf, γz
a) dielektrykiem jest powietrze,
b) falowód wypełniony jest dielektrykiem o εw = 4.36.
Zadanie 5.5
W falowodzie o bokach a = 5 cm, b = 2.5 cm pobudzono falę o częstotliwości f = 1.8 GHz. Obliczyć parametry fali o rodzaju podstawowym ( v
), gdy:
f, vg, λz, Zf, γz
a) dielektrykiem jest powietrze,
b) falowód wypełniony jest dielektrykiem o εw = 4.17.
C 05
2
2
W falowodzie prostokątnym o bokach a = 2.5 cm, b = 2 cm wypełnionym powietrzem rozchodzi się fala o częstotliwości
f = 10 GHz. Znając maksymalną amplitudę natężenia pola elektrycznego E0 = 50 V/m obliczyć:
a) amplitudy składowych prostopadłej i wzdłużnej natężenia
pola magnetycznego;
b) amplitudę wektora Poyntinga;
c) maksymalną gęstość prądu płynącego w ściankach;
d) maksymalną gęstość ładunku indukowanego w ściankach
falowodu.
C 05
3
3
W płaszczyźnie z = 0 połączono dwa falowody prostokątne.
Dla z < 0 jest falowód o bokach a = 1.5 cm, b = 1 cm wypełniony dielektrykiem o względnej przenikalności elektrycznej εw = 2.44.
W przestrzeni z > 0 znajduje się falowód powietrzny.
Fala o rodzaju podstawowym rozchodzi się w kierunku + Oz.
Obliczyć współczynnik odbicia fali w płaszczyźnie z = 0 dla częstotliwości:
a) f = 8 GHz, b) f = 12.5 GHz.
Podać przykładowe wzory opisujące fale napięcia i prądu
(w postaci zespolonej i rzeczywistej) dla obu częstotliwości.
Narysować rozkłady amplitud napięcia i prądu dla obu
częstotliwości.
C 05
4
4
Falowód prostokątny wypełnionym powietrzem o bokach a = 2.5 cm, b = 1 cm zakończono zwarciem. Odcinek falowodu o długości d = 1.5 cm, znajdujący się bezpośrednio przed zwarciem, wypełniono dielektrykiem bezstratnym o względnej przenikalności elektrycznej εw = 4.64.
W falowodzie rozchodzi się fala o rodzaju podstawowym H10 i częstotliwości f = 7.5 GHz.
Obliczyć odległość pierwszego minimum (węzła) fali stojącej od płaszczyzny zwarcia.
Podać przykładowe wzory opisujące fale napięcia i prądu w falowodzie (w postaci zespolonej i rzeczywistej).
Narysować znormalizowane rozkłady amplitud napięcia i prądu.
C 05
5
5