УДК 621.372.8
Экспериментальные
исследования изменения параметров радиоимпульса при прохождении через волновод
Темирбай Т.Б.
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 |
|
|||||
|
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.