УДК 621.372.8

Темирбай Талгат Болатович

Алматинский Университет Энергетики и Связи

 

Экспериментальные исследования изменения параметров радиоимпульса при прохождении через прямоугольный волновод

 

Линией передачи электромагнитных волн называется устройство, ограничивающее область распространения электромагнитных волн и направляющее основной поток электромагнитной энергии в заданном направлении [1].

В литературе теоретической радиотехники изменение параметров радиоимпульса при прохождении через волноводный тракт, называется явлением «расплывчатости» [2]. Точное описание явления «расплывчатости» радиоимпульса при прохождении через волноводный тракт сверхвысокочастотного диапазона нет в теоретической радиотехнике [3].

Для проведения экспериментальных исследований была разработана программа на языке программирования Visual C++. Разработанная программа позволяет проследить изменение параметров радиоимпульса.

В работе экспериментально были получены графики зависимости амплитуды от длины волноводного тракта.

Эксперимент №1. Проверка корректности работы программы.

Для проверки правильной работы программы была решена простая задача:

- модулирование сигнала;

- выделение частотного спектра промодулированного сигнала;

- получение исходного сигнала путем обратного преобразования Фурье.

 

а                                                       б

Рисунок 1 – а) несущее колебание; б) низкочастотное модулирующее колебание

 

На рисунке 2 представлено промодулированное колебание и его частотный спектр.

 

а                                                       б

Рисунок 2 – а) промодулированное колебание; б) частотный спектр

 

Используя обратное преобразование Фурье, мы можем получить исходное колебание (рисунке 3).

 

 

Рисунок 3 – Колебание, полученное после обратного преобразования Фурье

Эксперимент №2. Изменение радиоимпульса при прохождении через прямоугольный волновод.

В качестве исследуемого сигнала возьмем радиоимпульс.

График радиоимпульса при длине волновода 1м (рисунок 4).

 

а                                             б

Рисунок 4 – а) радиоимпульс на входе волновода; б) радиоимпульс на выходе волновода

График радиоимпульса на входе и выходе при длине волновода 10 м (рисунок 5).

 

а                                                       б

Рисунок 5 – а) радиоимпульс на входе волновода; б) радиоимпульс на выходе волновода

 

График радиоимпульса на входе и выходе при длине волновода 15 м (рисунок 6).

 

а                                                       б

Рисунок 6 – а) радиоимпульс на входе волновода; б) радиоимпульс на выходе волновода

 

На рисунках 4,5 и 6 показаны эксперименты для трех длин волновода 1м, 10м и 15м. Эксперимент проведен для 6 значений длины волновода.

Результаты проведенных экспериментов запишем в таблице №1.

 

 

Таблица 1 – Результаты экспериментов

Значение амплитуды, В

, м

0,5

1

5

10

15

20

На входе

10

10

10

10

10

10

На выходе

10

9,9

9,8

9,6

8

5

 

 

На основе данных экспериментов выявлена зависимость амплитуды радиоимпульса от длины прямоугольного волноводного тракта.

 

Рисунок 7 – График зависимости амплитуды от длины волновода

 

Выводы

 

Действительно, при больших значениях длины волноводного тракта наблюдается явление «расплывчатости», которое характеризуется:

- уменьшением амплитуды радиоимпульса на выходе волновода от длины волновода;

- изменением прямоугольной огибающей, то есть сглаживанию прямоугольной огибающей радиоимпульса;

- незначительному увеличению длительности радиоимпульса на выходе волновода по сравнению с длительностью радиоимпульса на входе волновода.

 

Список литературы

 

1. Гололобов Д.В. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства: Методическое пособие. – Мн.: Изд – в БГУИР, 2005.

2.  Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Высшая школа, 1992.

3.  http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?action=print;num.