Нижегородский Государственный Технический университет
им. Р.Е. Алексеева
Кафедра «ФТОС»
Отчет
по лабораторной работе № 3-9
«Исследование волнового поля электромагнитных волн, излучаемых рупорной антенной»
Выполнил:
студент группы
___________________
___________________
Проверил:
_________________
г. Нижний Новгород
2020 год.
Цель работы: Ознакомление с электромагнитными волнами, распространяющимися в пространстве и измерение их скорости, длины волны, поляризации, диаграммы направленности.
Задание №1.
Изучение характера поляризации электромагнитной волны.
1.1) На вход "Y"
осциллографа подается напряжение с
приемной антенны.Добъемся длины L
линии на экране около 20 мм.Меняя угол
поворота приемной антенны отно-
сительно горизонтальной оси от нуля до 90° вправо,проведем 10 измерений длины L линии.Затем эти измерения повторим независимо еще два раза.Результаты измерений заносим в таблицу.
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L,мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°
По результатам измерений строим график
,
где
-максимальное
значение интенсивности (максимальная
длина L).
На этом же графике строим зависимость
,соответствующую
закону Малюса. Для построения первого
графика найдем среднее значение L.
° |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
<L>,мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теперь для каждого
угла
найдем соответствующее значение
.
=0°
=
=10° =
=20° =
=30° =
=40° =
=50° =
=60° =
=70° =
=80° =
=90° =
Закон Малюса :
.
Для нашего случая.
J0
=
=0° J =
=10° J =
=20° J =
=30° J =
=40° J =
=50° J =
=60° J =
=70° J =
=80° J =
=90° J =
Найдем по закону Малюса
для каждого угла
соответсвующее значение
.
=0° =
=10° =
=20° =
=30° =
=40° =
=50° =
=60° =
=70° =
=80° =
=90° =
Задание 2.
Определение скорости электромагнитной волны.
2.1) Передвигая зонд по
миллиметровой шкале, наблюдаем за длиной
L
вертикальной линии на экране осциллографа.
Отсчитываем расстояние между соседними
узлами, равное
/2 .
-
№ п.п.
,м1
2
3
4
5
Зная частоту
излучаемой
волны (
Гц),
рассчитаем скорость волны по формуле
.
Измерения проведем 5 раз. Результаты
занесем в таблицу.
№ п.п. |
,м |
|
ср , м/с |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
,
м/с
Получили, что средняя скорость электромагнитной волны
ср =
Или
ср =
Задание 3.
Снятие диаграммы направленности рупорного излучателя в горизонтальной
плоскости.
3.1) Поворачивая излучающую
антенну в горизонтальной плоскости от
0°
до 45°
вправо проведем измерения угла поворота
с
помощью лимба и соответствующей ему
длине L
линии на экране осциллографа. Результаты
измерений занесем в таблицы.
Таблица №1
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
,° |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
L,мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построение диаграммы направленности.
0,958
м
-расстояние
между антеннами
0,113
м -размер
излучающей антенны
0,0356
м
Принимающая антенна
находится в зоне дифракции Фраунгофера,
т.к.
.
Сравним полученные значения:
Вывод: