Расчет параметров СВЧ волноводных устройств на прямоугольных и круглых сечениях (курсовая работа)

Расчетно-графическая работа посвящена расчетам параметров СВЧ волноводных устройств на прямоугольных и круглых сечениях.
В первой главе на частоте 12 ГГц для заданного типа колебания E14 определены и выбраны размеры прямоугольного волновода и построена картина поля.
Для выбранного сечения волновода при условии существования колебания E14 рассчитано затухание с учетом заданной длины волновода во второй главе.
В третьей главе рассчитаны допустимые размеры и выбран один из возможных размеров цилиндрического резонатора для работы на частоте 12 ГГц при заданном типе колебания H311, рассчитана толщина покрытия серебром для уменьшения потерь и рассчитана добротность такой конструкции.
В четвертой главе приведены соотношения для проекций электрических и магнитных составляющих поля для колебания H311 и построена кар-тина поля. Выбрано место и положение щели для организации входа и вы-хода, предложен один из возможных вариантов.
В пятой главе определены параметры колебательного контура, эквивалентного резонатору и построены его амплитудно-частотная и фазовая характеристики на частоте 12 ГГц.
В шестой главе рассчитаны параметры длинной линии, эквивалентной прямоугольному волноводу длиной 2,4 м для колебания H10 на частоте 12 ГГц и определен коэффициент отражения и величина КСВ в линии передачи при заданном коэффициенте включения.

Расчетно-графическая работа состоит из набора заданий, перечислен-ных ниже. Выполнив очередной пункт задания нужно проанализировать полученные результаты и сделать выводы.
1. Расчет размеров волновода и поля в нем (1, стр. 186 – 207).
Выбрать размеры волновода (3) для передачи волны заданного типа. Привести выражение для электромагнитного поля в волноводе, без учета
потерь. Построить поле в трех проекциях (см. замечание 1). Проанализировать полученные результаты.
2. Расчет потерь в линии передачи на прямоугольном волноводе
(1, стр. 160 – 162, 212 – 215).
Рассчитать волновые числа, постоянную затухания и потери в линии передачи на прямоугольном волноводе, считая, что его стенки изготовлены из меди и покрыты лаком. Потерями в лаковом покрытии пренебречь. Записать выражения для продольных составляющих поля в волноводе с учетом найденных волновых чисел и постоянной затухания. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.
3. Расчет параметров цилиндрического резонатора (1, стр. 312 – 313,
305 – 309, 315 – 318).
Определить размеры цилиндрического резонатора, толщину покрытия для заданной моды и собственную добротность резонатора Q0, если его стенки покрыты серебром толщиной в 3 скин слоя. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.
4. Анализ структуры поля в резонаторе и выбор положения щелей
для возбуждения и нагрузки (1, стр. 224 – 233, 305 – 309, 313 – 315).
Привести выражение и построить в масштабе силовые линии для электрического и магнитного поля в трех проекциях. Число сечений выбирается достаточным для того, чтобы разобраться в структуре поля. При необходимости можно построить поле в аксонометрии (см. замечание 1). Про-анализировать полученные результаты. Выбрать место и конфигурацию щели
для подключения возбуждающего волновода и нагрузки. Размеры щели определять не нужно. Сделать выводы.
5. Расчет параметров колебательного контура, эквивалентного резонатору на заданной резонансной частоте (1, стр. 315 – 318 и результаты по п. 4 настоящей работы).
Рассчитать параметры колебательного контура, эквивалентного резонатору на заданной резонансной частоте и построить его частотную и фазовую характеристики (см. замечание 1).
6. Расчет параметров длинной линии эквивалентной волноводу
(1, стр. 292 – 301; 2, лабораторная работа № 1).
Определить КСВ в линии передачи на частоте, считая, что резонатор настроен на эту частоту, а его нагруженная добротность QН = Q0 /k (величина k задана в вашем варианте задания и будет определять коэффициент отражения в месте подключения нагрузки; коэффициент отражения равен k, а фаза коэффициента отражения равна 180°).
Рассчитать параметры длинной линии, эквивалентной волноводу.
Построить распределение тока и напряжения в эквивалентной вол-новоду длинной линии. При этом учесть прямую и отраженную волну.
По построенному графику определить длину волны в волноводе.
Рассчитать длину волны в волноводе, исходя из частоты поля и раз-меров волновода, и сравнить полученные величины.

Введение 6
1 Расчет размеров волновода и поля в нем 7
2 Расчет потерь в линии передачи на прямоугольном волноводе 35
3 Определение размеров и характеристик цилиндрического резонатора 38
4 Анализ поля колебания H311 в цилиндрическом резонаторе и построение картины поля 43
5 Эквивалентные параметры объёмного резонатора 49
6 Расчет параметров длинной линии эквивалентной волноводу 53
Заключение 63
Библиографический список 66