Fórmula máxima de onda de onda. Faixas de ondas em ordem decrescente

O comprimento da onda é a distância entre dois pontos adjacentes, que flutuam na mesma fase; Por via de regra, o conceito de "comprimento de onda" está associado a um espectro eletromagnético. O método para calcular o comprimento de onda depende desta informação. Aproveite a fórmula principal, se a velocidade e a frequência da onda são conhecidas. Se você precisar calcular o comprimento da onda de luz de acordo com a energia de fóton conhecida, use a fórmula apropriada.

Passos

Parte 1

Cálculo do comprimento de onda na velocidade e frequência conhecidos

    Use a fórmula para calcular o comprimento de onda. Para encontrar o comprimento de onda, divida a velocidade da onda por frequência. Fórmula: λ \u003d v f (\\ displaystyle \\ lambda \u003d (\\ frac (v) (f)))

    Use as unidades apropriadas de medição. A velocidade é medida em unidades de um sistema métrico, por exemplo, em quilômetros por hora (km / h), metros por segundo (m / s) e assim por diante (em alguns países, a velocidade é medida no sistema britânico, exemplo, em milhas por hora). O comprimento de onda é medido em nanômetros, metros, milímetros e assim por diante. A frequência é geralmente medida em hertz (Hz).

    • Unidades de medição do resultado final devem corresponder às unidades de medição dos dados de origem.
    • Se a frequência for dada por quilohertz (KHZ), ou a velocidade de onda em quilômetros por segundo (km / s), converter dados para o hertz (10 kHz \u003d 1000 Hz) e em metros por segundo (m / s).
  1. Valores famosos substituem na fórmula e encontre o comprimento de onda. Na fórmula reduzida, substitua a velocidade e a frequência da onda. Compartilhando a velocidade para a frequência, você receberá o comprimento de onda.

    Aproveite a fórmula para calcular a velocidade ou a frequência. A fórmula pode reescrever em outra forma e calcular a velocidade ou frequência se o comprimento de onda for dado. Para encontrar a velocidade na famosa frequência e comprimento de onda, use a fórmula: V \u003d λ f (\\ displaystyle v \u003d (\\ frac (\\ lamborda) (f))). Para encontrar a frequência com velocidade conhecida e comprimento de onda, use a fórmula: F \u003d v λ (\\ displaystyle f \u003d (\\ frac (v) (\\ lambda))).

    Parte 2

    Cálculo de comprimentos de onda para energia phopon conhecida
    1. Calcule o comprimento de onda pela fórmula para calcular a energia do fóton. Fórmula para calcular a energia do fóton: E \u003d h c λ (\\ displaystyle e \u003d (\\ FRAC (HC) (\\ Lambda)))Onde E (\\ displaystyle e) - Foton Energy Medido em Joules (J), H (\\ displaystyle h) - Planck permanente, igual a 6,626 x 10 -34 j ∙ C, C (\\ displaystyle c) - velocidade de luz in vácuo, igual a 3 x 10 8 m / s, λ (\\ displaystyle \\ lambda) - O comprimento de onda é medido em metros.

      • Na tarefa, a energia do fóton será dada.
    2. Reescreva a fórmula apresentada para encontrar o comprimento de onda. Para fazer isso, faça um número operações matemáticas. Ambos os lados da fórmula multiplicam o comprimento de onda e, em seguida, ambas as partes se dividem em energia; Você receberá uma fórmula: λ \u003d h c e (\\ displaystyle \\ lambda \u003d (\\ frac (hc) (e))). Se a energia do fóton é conhecida, você pode calcular o comprimento da onda de luz.

Absolutamente tudo neste mundo está acontecendo em alguma velocidade. Corpos não se movem instantaneamente, isso requer tempo. Não há exceções e ondas, em qualquer meio que não se aplicam.

Taxa de propagação de ondas

Se você deixar a pedra para a água do lago, então as ondas que vieram à costa não imediatamente. Para promover as ondas por uma certa distância, o tempo é necessário, portanto, podemos falar sobre a velocidade da onda.

A velocidade da onda depende das propriedades do meio em que se espalha. Ao passar de um meio para outro, a velocidade da onda muda. Por exemplo, se a folha de ferro vibrante for aleijada na água, a água cobrirá com ondulações de pequenas ondas, mas a velocidade de sua distribuição será menor do que na folha de ferro. É fácil verificar mesmo em casa. Apenas não gire sobre a folha de ferro vibrante ...

Comprimento de onda

Há outro característica importante Este é o comprimento de onda. O comprimento de onda é uma distância que a onda está se espalhando em um período de movimentos vibracionais. É mais fácil entender isso graficamente.

Se você desenhar uma onda na forma de um padrão ou gráficos, o comprimento de onda será a distância entre quaisquer cristas mais próximas por meio de forma de onda, ou entre outras linhas mais próximas da mesma fase.

Como o comprimento de onda é a distância percorrida por ela, é possível encontrar esse valor, como qualquer outra distância, multiplicando a velocidade de passagem por unidade de tempo. Assim, o comprimento de onda está associado à velocidade da propagação da onda é diretamente proporcional. Encontrar o comprimento de onda é possível pela fórmula:

onde λ é o comprimento de onda, v velocidade de onda, período de oscilações.

E considerando que o período de oscilações é inversamente proporcional à frequência das mesmas oscilações: t \u003d 1 / υ, pode ser emitida a conexão da taxa de propagação de ondas com a frequência de oscilações:

v \u003d λυ. .

Freqüência de oscilações em diferentes ambientes

A frequência de flutuações das ondas não muda quando se move de um meio para outro. Por exemplo, a frequência de oscilações forçadas coincide com a frequência de oscilações de origem. A frequência de oscilação não depende das propriedades do ambiente de distribuição. Ao se mudar de um meio para outro, apenas o comprimento de onda e a velocidade de sua distribuição estão mudando.

Essas fórmulas são válidas para ondas transversais e longitudinais. Quando as ondas longitudinais são distribuídas, o comprimento de onda será a distância entre os dois pontos mais próximos com o mesmo alongamento ou compressão. Também coincidirá com a distância percorrida pela onda em um período de oscilações, então as fórmulas serão totalmente abordadas neste caso.

Os intervalos se movem suavemente uns aos outros, não há limite claro entre eles. Portanto, os valores de fronteira de comprimentos de onda são às vezes muito condicionados.

1. Ondas de rádio (l\u003e 1 mm). Fontes de ondas de rádio servem oscilação de cobranças em fios, antenas, contornos oscilatórios. Ondas de rádio emitem também durante tempestades.

Ondas super longas (L\u003e 10 km). Bem propagado na água, então usado para se comunicar com os submarinos.

Ondas longas (1 km.< Л < 10 км). Используются в радиосвязи, радиовещании, радионавигации.

Ondas médias (100 metros< Л < 1 км). Радиовещание. Радиосвязь на расстоянии не более 1500 км.

Ondas curtas (10 M.< Л < 100 м). Радиовещание. Хорошо отражаются от ионо-сферы; в результате многократных отражений от ионосферы и от поверхности Земли могут распространяться вокруг земного шара. Поэтому на коротких волнах можно ловить радиостанции других стран.

Ondas do medidor(1m< Л < 10 м). Местное радивещание в УКВ-диапазоне. Напри-мер, длина волны радиостанции «Эхо Москвы» составляет 4 м. Используются также в телевидении (федеральные каналы); так, длина волны телеканала «Россия 1» равна примерно 5 м.

Ondas de decímetro (10 cm< Л < 1м). Телевидение (дециметровые каналы). На-пример, длина волны телеканала «Animal Planet» приблизительно равна 42 см. Это также диапазон comunicações móveis; Então, padrão GSM. O 1800 usa um radicalol com uma frequência de cerca de 1800 MHz, isto é, com um comprimento de onda de cerca de 17 cm. Há outra conhecida aplicação de ondas de decímetro - isso é fornalhas de microondas. Freqüência padrão forno de micro-ondas igual a 2450 MHz (esta é a frequência em que a absorção ressonante de radiação eletromagnética com mole-dultas ocorre). Corresponde ao comprimento de onda de cerca de 12 cm. Finalmente, em tecnologias comunicação sem fio Wi-Fi e Bluetooth usam o mesmo comprimento de onda - 12 cm (frequência 2400 MHz).

Microondas (1 cm.< Л < 10 см). Это — область радиолокации и спутни-ковых телеканалов. Например, канал НТВ+ ведёт своё телевещание на длинах волн около 2 см.

Radiação infra-vermelha(780 nm.< Л < 1 мм). Испускается молекулами и атомами нагретых тел. Инфракрасное излучение называется ещё тепловым — когда оно попадает на наше тело, мы чувствуем тепло. Человеческим глазом инфракрасное излучение не воспринимается Мощнейшим источником инфракрасного излучения служит Солнце. Лампы накаливания излучают o maior número Energia (até 80%) na área infravermelha do espectro. Radiação Infravermelha tem uma ampla gama de aplicações: aquecimento infravermelho - Lee, consoles controle remoto, Dispositivos de visão noturna, revestimento de tinta e muito mais. Com a crescente temperatura corporal, o comprimento de onda da radiação infravermelha diminui, movido para a luz visível. Olhando através do prego na chama do queimador, podemos observá-lo com um: em algum momento, a unha "cresce quente", começando a irradiar no intervalo visível.

Luz visível (380 nm.< Л < 780 нм). Излучение в этом промежутке длин волн воспринимается человеческим глазом. Диапазон видимого света можно разделить на семь интервалов — так называемые спек-тральные цвета.

Vermelho: 625 nm - 780 nm;

Laranja: 590 nm - 625 nm;

Amarelo: 565 nm - 590 nm;

Verde: 500 nm - 565 nm;

Azul: 485 nm - 500 nm;

Azul: 440 nm - 485 nm;

Roxo: 380 nm - 440 nm.

O olho tem a máxima sensibilidade à luz na parte verde do espectro.

Radiação ultravioleta (10 nm.< Л < 380 нм). Главным источником ультрафиолетового излучения является Солнце. Именно ультрафи-олетовое излучение приводит к появлению загара. Человеческим глазом оно уже не вос-принимается. В небольших дозах ультрафиолетовое излучение полезно для человека: оно повышает иммунитет, улучшает обмен веществ, имеет целый ряд других целебных воздействий и потому применяется в физиотерапии. Ультрафиолетовое излучение обладает бактерицидными свойствами. Например, в боль-ницах для дезинфекции операционных в них включаются специальные ультрафиолетовые лампы. Очень опасным является воздействие УФ излучения на сетчатку глаза — при больших дозах ультрафиолета можно получить ожог сетчатки. Поэтому для защиты глаз (высоко в горах, например) нужно надевать очки, стёкла которых поглощают ультрафиолет.

Radiação de raios X(17h< Л < 10 нм). Возникает в результате торможения быстрых электронов у анода и стенок газоразряд-ных трубок (тормозное излучение), а также при некоторых переходах электронов внутри атомов с одного уровня на другой (характеристическое излучение).

A radiação de raios X penetra facilmente através dos tecidos moles do corpo humano, mas é absorvido pelo cálcio incluído nos ossos. Isso torna possível a famosas fotos de raios X. Nos aeroportos que você provavelmente viu o efeito da radiografia Introskopov - Esses dispositivos são canais por raios-x, manual e bagagem. O comprimento de onda de raio X é comparável ao tamanho dos átomos e dos ranches interatômicos em cristais; Portanto, os cristais são a difração natural reverte para raios-x. Observando os padrões de difração obtidos durante a passagem de raios X através de vários cristais, é possível estudar a ordem de átomos em redes cristalinas e moléculas complexas. Assim, é precisamente com a ajuda de um raio-x, gesto, um ponteiro, um dispositivo de uma série de moléculas orgânicas complexas - por exemplo, DNA e hemoglobina. Em grandes doses, a radiação de raios X é perigosa para uma pessoa - pode causar doença de câncer e radiação.

Radiação gama (l< 5 пм). Esta é a radiação da mais alta energia. Sua capacidade penetrante é muito maior do que a de raios-x. A radiação gama ocorre quando núcleos nucleares transições de um estado para outro, bem como com algumas reações nucleares. Alguns insetos e pássaros são capazes de ver em ultravioleta. Por exemplo, as abelhas com a ajuda de seu UL-tráfego de visão encontrar néctar nas cores. As fontes de raios gama podem ser carregadas partículas movendo-se com velocidades, perto da velocidade da luz - no caso de as trajetórias de tais partículas são torcidas com um campo magnético (a chamada radiação de síncrotron). Em grandes doses, a radiação gama é muito perigosa para uma pessoa: faz com que o bolo de radiação e as doenças oncológicas. Mas em pequenas doses, pode suprimir o crescimento de tumores de câncer e, portanto, aplicado na radioterapia. A ação bactericida da radiação gama é utilizada na agricultura (gama-orientação de produtos agrícolas antes de armazenamento a longo prazo), na indústria alimentícia (preservação de produtos), bem como na medicina (esterilização de materiais).

5. Qual é o efeito de um ambiente de ondas de rádio?

6. Quais fatores afetam a distribuição de ondas de rádio?

Número de trabalho de laboratório 4

Linhas de transmissão de energia de WaveCreen

Objetivo: De acordo com dados disponíveis, calcule os parâmetros e características das linhas de onda de transmissão de energia eletromagnética.

1. Breve informação sobre o tópico

Com um aumento na frequência de perda de energia no condutor interno e o dielétrico do aumento do alimentador coaxial, e sua eficiência se torna pequena. Na parte de onda curta da faixa de decimetro, na faixa de centímetro e ondas mais curtas, as ondas de ondas de uma seção retangular, redonda e elíptica são usadas como alimentadores.

Ao contrário de linhas de dois fios e coaxiais com um dielétrico de ar, em que o campo eletromagnético, como em uma onda plana, não tem componentes longitudinais, propaga-se com a velocidade da luz e tem na direção da propagação por frequência com um comprimento de onda. Em wavelets da onda desse tipo (eles são chamados transversal ou ondas t) não podem ser distribuídos.

Em Waveguides, apenas um dos vetores, elétrica ou magnética está localizado em um avião perpendicular à direção da distribuição. O segundo vetor de campo (de acordo magnético ou elétrico), para garantir a execução das condições de limites, terá necessariamente um componente longitudinal.

Outra característica dos Waveguides é que no plano da seção transversal da tensão do outro vetor tem periodicidade espacial, semelhante às ondas permanentes em uma linha de curto-circuito. Ao longo de cada uma das duas dimensões mutuamente perpendiculares da seção transversal do guia de ondas devem ser colocadas o número inteiro de tais semi-companheiros - m, n. (0,1,2,...para). Valores. m. e n. Não pode ser igual a zero ao mesmo tempo.

Assim, as ondas eletromagnéticas de apenas certos tipos podem ser espalhadas em guia de ondas: trium-magnéticos (e-ondas), no qual o componente longitudinal tem o vetor E, e transversal-elétrico (ondas N), em que o componente longitudinal tem um componente longitudinal O vetor N. Em cada um desses tipos de ondas irá diferir ondas com frequência diferente no plano transversal, denotado por mn., E. Mn.. A frequência do campo na direção da distribuição, isto é. O comprimento da onda V ao longo do guia de onda será determinado pelo período do componente longitudinal do campo.

Usando um guia de ondas sob condições quando é possível distribuir vários tipos de ondas, geralmente é indesejável, já que, devido à diferença nas velocidades de fase e grupo, distorção de sinais transmitidos. Portanto, na prática, eles buscam, em todo o intervalo de comprimentos de trabalho das ondas, havia apenas um, e o menor, o significado ( paramn.) min. Ao mesmo tempo, o tipo principal de onda será distribuído no guia de ondas. Para executar este requisito, o maior comprimento de onda admissível dos sinais transmitidos não deve exceder kr \u003d 2π / (paramn.) Min, e o comprimento de onda mínima deve ser maior que kr para o tipo de onda mais próximo.

Se for necessário que seja um dos mais altos tipos de estendidos no guia de ondas, eles tomam medidas para suprimir tipos indesejáveis \u200b\u200bde ondas.

O principal para um guia de onda retangular é uma onda do tipo H 10, que é caracterizada por constantes amplitudes do campo E do eixo y. e mudança por direito pecado ( π x / a) ao longo do eixo X. Velocidade de fase e comprimento de onda do tipo H 10 em um guia de onda retangular são determinados pelo tamanho interno de uma larga parede do guia de ondas e, em conformidade, igual:

.

Velocidade do grupo da onda H10 no guia de onda:

.

Comprimento de onda crítico \u003d 2a. No guia de ondas, apenas as ondas são mais curtas. Para a possibilidade de propagação de energia pelo guia de ondas, é necessário que um\u003e 0,5.

Atitude, em decibéis, um metro de comprimento, onda retangular

,

onde B- é o tamanho interno da parede estreita do guia de onda;

- A condutividade do metal do qual as paredes do guia de onda são feitas, cm / m (para cobre  \u003d 5,8 * 10 7, marca de latão L-96  \u003d 4,07 * 10 7).

A verdadeira atenuação no guia de onda é maior que a calculada de acordo com a fórmula acima, em média de 1,05-1,2 vezes. O aumento da atenuação é devido à rugosidade das paredes do guia de onda e sua oxidação, que na fórmula não é levada em conta. A diminuição da atenuação é obtida por um aumento na seção transversal do guia de ondas e da prateada de sua superfície interna. A estabilização da atenuação no tempo é fornecida por um revestimento anti-corrosão, no entanto, um aumento na seção transversal é limitado devido à possibilidade de aparecer nas ondas de guia de ondas de tipos superiores H 20, E 11, etc.

Para propagar a onda H 10 e a eliminação da possibilidade da existência de outros tipos de ondas, é necessário que as seguintes condições sejam seguidas: a onda mais longa da faixa de trabalho deve ser inferior a duas vezes da parede larga do guia de onda, a onda mais curta deve ser maior que uma parede larga. A parede estreita do guia de onda é geralmente menos de metade de uma parede larga. Assim, as dimensões internas da seção transversal de guia de onda são iguais:

.

Na faixa de 3,4-3,9 GHz, recomenda-se usar onaves retangulares com uma seção transversal interna de 58x25 mm com atenuação de 3,6-4 dB / 100 m e 72x34 mm com atenuação de 2-2,4 dB / 100 m, feita de Marca de latão L -96 com 96% de conteúdo de cobre, seções de até 5 m de comprimento e espessura de parede de 2 mm. Na faixa de 5,6-6,2 GHz, os waveguides são recomendados com seções de 40 x20 mm com uma decadência de 3,5-4 dB / 100 m e 48 x 24 mm com atenuação de 3,5-4 dB / 100 m.

Além dos onaves da seção retangular, são utilizados ondas redondas, especialmente nos casos em que a antena é usada simultaneamente para receber e transmitir e trabalha com campos com polarização vertical e horizontal. Os campos com polarizações verticais e horizontais na antena corresponderão ao comprimento de onda da onda H11 com direcções mutuamente perpendiculares do vetor E. Trabalhar com polarizações mutuamente perpendiculares permitem melhorar o intercâmbio entre o receptor e os transmissores devido à seletividade da polarização. caminho de onda de antena. Este último será eficaz apenas no caso quando não há polarização cruzada. A polarização cruzada é chamada de fenômeno quando um campo com polarização perpendicular aparece à custa do campo com a principal polarização. A polarização cruzada piora a junção entre os caminhos de transmissão e recebimento. A polarização cruzada é causada pela elipticidade do guia de ondas, isto é. Diferença da seção transversal do guia de onda da rodada, assim como curvas, dentes e instalação negligente. Na fabricação de ondas redondas, há sempre alguma elipticidade da seção. Com um diâmetro de 70 mm, a imprecisão de ondas de ondas de cobre atinge 200 microns. Para aumentar a precisão de realizar os ondas de tal diâmetro produzido a partir de aço com revestimento de cobre, isto é. bimetálico. A espessura do aço do guia de onda bimetálico é de 3,7 mm, o cobre é de 0,3 mm. Em tal guia de ondas, o desvio da seção transversal no valor calculado não excede 500 microns. Foi estabelecido que com a coincidência da direção do vector e com um dos eixos da seção transversal transversal do guia de ondas, a posição do plano da polarização da onda no guia de onda não será alterada.

Para reduzir a polarização cruzada durante a instalação, as seções unidas são giradas para a coincidência dos eixos das reticências de seções individuais do guia de ondas. Para facilitar a montagem nas seções de guia de ondas, os fabricantes colocam etiquetas. Waveguides bimetálicos devido ao espelho menor da superfície interna têm atenuação em cerca de 0,2 dB / 100 m maior que o cobre.

Um tipo de onda H 11 é o principal para um guia de ondas redondo. Para a transmissão da onda H 11 O diâmetro do guia de ondas redondo deve ser:

.

Atenuação da onda H 11 no guia de onda da seção redonda, DB / M,

onde r é o raio interior do guia de ondas, m; - a condutividade do metal do qual as paredes do guia de onda são feitas, cm / m; - o comprimento de onda, m.

Para reduzir a atenuação, os diâmetros de guia de ondas demoram mais do que é determinado pela condição. Por exemplo, no intervalo de frequências (3,4 - 3.9) do GHz, recomenda-se usar ondas com um diâmetro de 70 mm com atenuação (1,4 a 1,6) dB / 100 m, e no intervalo (5,6 - 6,2) GHz - Com um diâmetro de 46 mm com atenuação (3 -3.5) dB / 100 m. Neste caso, além da onda principal, a onda e 01 é distribuída. Um guia de ondas com 70 mm pode ser aplicado em freqüências mais altas (por exemplo, no intervalo de 6 GHz), a existência de um número ainda maior de ondas superiores.

Para garantir a distribuição de apenas o tipo principal de onda, os tipos mais altos devem ser suprimidos.

Para suprimir as ondas dos tipos mais altos com um componente longitudinal do campo E, paralelo ao campo E da onda suprimida, há bastonetes de um material de condutividade pequeno, por exemplo, hastes dielétricas revestidas com camada de óxido.

Para aumentar a flexibilidade, os waveguides corrugados com um passo de circulação (0,12 - 0,15) de CP e uma profundidade de corrugação aproximadamente igual a 0,05 cf. Com uma suspensão vertical, os esforços axiais surgem no guia de ondas, comprimindo o pequeno eixo da elipse, e grandes cargas causam processos de deformação irreversíveis. Ao preencher o espaço interno do guia de onda com excesso de pressão de gás, um pequeno eixo da elipse é estendido. Waveguides permitem pressão (1,5 - 2) * 10 5 Pa. Waveguides flexíveis fabrica maior comprimento e transportados em uma visão enrolada sobre os tambores. Waveguides elípticos são usados \u200b\u200bem sistemas de relé de rádio móveis, quando as implantações freqüentes e a coagulação de linhas de comunicação são necessárias, bem como nos sistemas estacionários de relé de rádio, especialmente em áreas onde os caminhos de onda mudam sua direção, por exemplo, ao passar da posição vertical para horizontal.

Waveguides rígidos são fabricados por seções até 5 m de comprimento, que terminam com flanges nas extremidades. Os compostos de flange devem excluir a possibilidade de ver energia a partir do guia de ondas e ser seladas. Os flanges têm ranhuras em quais juntas de vedação feitos de borracha resistente a geada e anéis de metal que veem a borracha e eliminam a visão de energia do guia de ondas.

Conjugação insuficiente de ondas nas articulações causa reflexão. A diminuição das reflexões é alcançada pelo processamento especial das extremidades dos onaves com prata (com revestimento de paládio) de contatificação de superfícies e o uso de parafusos ou pregos calibrados. Flanges de ondas externas devem suportar uma carga mecânica significativa. Tendo em conta a carga de gelo no flange superior no comprimento do comprimento de onda vertical de 50 m pode atingir 1 t. Waveguides de cobre e latão são firmemente difíceis da marca de mastro apenas na parte superior.

O material de guia de ondas (latão) e mastros (aço) possui coeficientes de extensão lineares diferentes. Corrigir os ondas para o mastro em vários pontos com uma mudança de temperatura levará à deformação do guia de ondas. Waveguides verticais para eliminar oscilações transversais são fornecidos com acoplamentos de passagem instalados através de (5-7) m. A fixação intermediária dos ondas é realizada através de (15-20) m através de suspensões de primavera. Waveguides bimetálicos tornam possível produzir uma fixação rígida ao longo de toda a extensão sem suspensões de primavera.

A presença de umidade no guia de onda aumenta sua atenuação. Para evitar isso, os onaves externos são selados e contêm sob excesso de pressão (0,2-0,5) * 10 3 3 de ar drenado. Para a vedação na parte inferior e superiores de onda de ondas, as inserções de vedação estão instaladas. As inserções de vedação são realizadas na forma de conectores de guia de onda com dois filmes dielétricos finos instalados em todo o guia de ondas.

Exemplo 1. Selecione uma seção transversal de um guia de onda retangular para trabalhar com um tipo de onda H 10 em uma freqüência de 10GHz.

Comprimento de onda no espaço livre:

Tamanho interno de uma parede larga do guia de ondas:

a \u003d (0,525-0,95)  \u003d 0,7 * 3 \u003d 2,1 cm.

Tamanho interno de uma parede de onda estreita:

b \u003d (0,3-0,5) a \u003d 0,5 * 2.1 \u003d 1cm.

Selecione a seção transversal do Waveguide 10x21mm 2. Este guia de ondas fornece a capacidade de trabalhar na faixa de onda:

 \u003d A / (0,525-0,95) \u003d 2.1 / (0,525-0,95) \u003d (2.2-4) cm,

o que corresponde a frequências (7.5-13.6) GHz.

Exemplo 2. Para trabalhar na faixa de freqüência (5.6-6.2) GHz, selecione as dimensões da seção transversal do guia de ondas retangular e determine a atenuação nele. O guia de ondas é feito de cobre \u003d 5,8 * 10 7 cm / m.

Solução: A faixa de trabalho corresponde a comprimentos de onda:

Ao escolher uma parede larga do guia de ondas, prosseguiremos da condição

Para obter atenuação mínima, selecionamos a largura máxima permitida de um guia de onda igual a 40 mm, a seção transversal do Waveguide 40x20mm 2. Em casos excepcionais, é possível usar um guia de ondas com A \u003d 0,99  CR \u003d 48 mm e uma seção transversal de 48x24mm 2.

Atenuação em um guia de ondas a uma frequência de 5,6 GHz

=

Exemplo 3.Para trabalhar na faixa de frequência (3.4-3.9) GHz, selecione o diâmetro do guia de ondas circular e determine a atenuação nele. Brass de material de onda L-96 \u003d 4.07cm / m.

O diâmetro do guia de ondas, permitindo a distribuição além da onda H 11, as ondas e 01 são determinadas pela condição:

0,765 para

0,765 ° DL \u003d 0,765 * 8,8 \u003d 6,7 cm \u003d 67mm

0.925 Core \u003d 0,975 * 7,7 \u003d 7,1cm \u003d 71mm

Em um esforço para obter a menor atenuação e permitir a possibilidade de espalhar a onda e 01, a partir da condição 68

Plantar a onda H 11 na faixa mínima de 3,4GHz

Ao estudar esta seção deve ser levada em mente que oscilações Vária natureza física é descrita com posições matemáticas uniformes. Aqui é necessário compreender claramente os conceitos como oscilação harmônica, fase, diferença de fase, amplitude, frequência, período de oscilações.

Deve-se ter em mente que em qualquer sistema oscilatório real há resistências do meio, isto é. As oscilações serão atenuantes. Para caracterizar a atenuação das oscilações, o coeficiente de atenuação e o decremento logarítmico das atuchi são injetados.

Se os oscilações forem realizadas sob a ação de uma força de mudança periodicamente externa, essas oscilações são chamadas forçadas. Eles não serão bem-sucedidos. A amplitude das oscilações forçadas depende da frequência da força de forçamento. Quando a frequência de oscilações forçadas aborda a frequência de suas próprias oscilações da amplitude das oscilações forçadas aumenta acentuadamente. Este fenômeno é chamado de ressonância.

Mover-se para o estudo das ondas eletromagnéticas precisa representar claramente queonda eletromagnética - Este é um campo eletromagnético espalhando no espaço. O sistema mais simples emitindo ondas eletromagnéticas é um dipolo elétrico. Se o dipolo realiza oscilações harmônicas, então emite uma onda monocromática.

Tabela de fórmulas: oscilações e ondas

Leis físicas, fórmulas, variáveis

Fórmulas de oscilações e ondas

Equação de oscilação harmônica:

onde x - offset (desvio) do valor oscilante da posição de equilíbrio;

A - amplitude;

Ω - frequência circular (cíclica);

α - fase inicial;

(ωt + α) - fase.

Comunicação entre o período e frequência circular:

Frequência:

Conexão de frequência circular com frequência:

Períodos de oscilações próprias

1) pêndulo de primavera:

onde K é a rigidez da primavera;

2) pêndulo matemático:

onde l é o comprimento do pêndulo,

g - Aceleração da Queda livre;

3) circuito oscilatório:

onde l é a indutância do contorno,

C - capacitância do capacitor.

Frequência de oscilações próprias:

Adição de oscilações da mesma frequência e direção:

1) a amplitude da oscilação resultante

onde 1 e 2 - amplitudes dos componentes das oscilações,

α 1 e α 2 - as fases iniciais dos componentes das oscilações;

2) a fase inicial da oscilação resultante

Equações de oscilação de fluxo:

e \u003d 2,71 ... - a base de logaritmos naturais.

Amplitudes de oscilação por dormir:

onde uma 0 é amplitude no momento inicial do tempo;

β - coeficiente de atenuação;

Coeficiente de atenuação:

corpo ibitável

onde r é o coeficiente de resistência do meio,

m - peso corporal;

circuito oscilatório

onde r é resistência ativa,

L - Indutância do contorno.

Freqüência de oscilações flutuantes Ω:

Período de oscilações flutuantes T:

Atenuação de decrementação logarítmica:

Comunicação do decrésbio logarítmico χ e o coeficiente de atenuação β: