Tải bản đầy đủ (.pdf) (10 trang)

Ống dẫn sóng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (184.3 KB, 10 trang )

Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.1 Ống dẫn sóng (ods) hai bản song song khơng tổn hao lý
tưởng, bên trong là khơng khí, có a = 1 cm, truyền đi tín hiệu ở
tần số 20 GHz. Xác định:
a) Tần số tới hạn bé nhất của ods này ?
b) Bước sóng trong ods ?

(Ans: a) 15 GHz b) 2.27 cm )

7.2 Ống dẫn sóng (ods) hai bản song song khơng tổn hao lý
tưởng, bên trong là khơng khí, có a = 2 cm, truyền đi tín hiệu ở
tần số 20 GHz. Xác định: (a) Tất cả các kiểu sóng có thể truyền
trong ods và tần số tới hạn tương ứng ? (b) Vận tốc pha của 2
kiểu sóng TM có tần số tới hạn bé nhất ? (c) Giá trị max của kích
thước a để chỉ có 1 kiểu sóng truyền trong ods ở tần số trên ?
(Ans: (a) TM00(0), TE/TM10(7.5G), TE/TM20(15G) (b) 3&3.23166*108m/s (c) 0.75cm )
CuuDuongThanCong.com

/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.3 Ống dẫn sóng (ods) hai bản song song khơng tổn hao lý
tưởng, bên trong là khơng khí, có a = 3 cm. Tìm giá trị  (góc
phản xạ tại thành ống) cho mỗi trường hợp : (a) Kiểu TE10, f = 6
GHz. (b) Kiểu TE10, f = 15 GHz .(c) Kiểu TE20, f = 15 GHz .
(Ans: (a) 33.56o (b) 70.53o (c) 48.19o )

7.4 Ống dẫn sóng (ods) hai bản song song khơng tổn hao lý
tưởng, có a = 3 cm, bên trong là điện môi lý tưởng ( = 0;  =


6,250). Tìm giá trị trở sóng của ods cho mỗi trường hợp : (a)
Kiểu TE10, f = 3 GHz. (b) Kiểu TM10, f = 3 GHz .(c) Kiểu TE10, f
= 6 GHz .
(Ans: (a) 202.3  (b) 112.4  (c) 159.94  )
CuuDuongThanCong.com

/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.5 Ống dẫn sóng (ods) hai bản song song khơng tổn hao lý
tưởng, bên trong là điện môi lý tưởng ( = 0;  = 90). Tìm giá trị
kích thước a để tần số làm việc f = 6 GHz vừa đủ lớn hơn 20%
tần số tới hạn của kiểu cơ bản (tức là kiểu sóng có tần số tới hạn
bé nhất) ?
(Ans: 1 cm )

7.6 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật không tổn hao lý tưởng,
bên trong lấp đầy không khí, kích thước axb = 2,28cm x 1,01cm,
kích hoạt ở tần số f = 17 GHz. Xác định: (a) Các kiểu sóng TEmn
có thể truyền trong ods ? (b) Dải tần số để chỉ có một kiểu sóng
có thể truyền trong ods ?
(Ans: a) TE10, TE20, TE01, TE11 b) 6,57 GHz < f < 13,1 GHz )
CuuDuongThanCong.com

/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM



Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.7 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật khơng tổn hao lý tưởng,
bên trong lấp đầy khơng khí, kích thước axb = 7cm x 4cm, kích
hoạt ở tần số f = 6 GHz. Xác định: các kiểu sóng có thể truyền
trong ods ? Kiểu cơ bản và kiểu không truyền được đầu tiên ?
(Ans: TE10-TE20-TE01-TE11-TM11-TE21-TM21;

TE10;

TE30 )

7.8 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật không tổn hao lý tưởng,
bên trong lấp đầy điện mơi (r= 1; r = 3), được kích hoạt ở tần
số f = 5 GHz. Tìm kích thước a và b của ods (giả sử a > b) sao cho
tần số kích hoạt f vừa đủ lớn hơn 30% tần số tới hạn của kiểu
TE10 và bé hơn 25% tần số tới hạn của kiểu cao liền kề.
(Ans: axb = 2.25cm x 1.3cm )
CuuDuongThanCong.com

/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.9 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật khơng tổn hao lý tưởng,
bên trong lấp đầy điện môi (r= 1; r = 3), kích thước axb = 6cm
x 3cm, kích hoạt ở tần số f = 5 GHz. Xác định các thông số : fth,
mn, mn, vmn và  ứng với kiểu sóng TE10 ?
(Ans: 1.44 GHz, 173.65 rad/m, 0.036m, 1.81*108m/s, 227.3 )


7.10 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật khơng tổn hao lý tưởng,
bên trong lấp đầy điện môi (r= 1; r = 3), kích thước axb = 6cm
x 3cm, kích hoạt ở tần số f = 5 GHz. Xác định các thông số : fth,
mn, mn, vmn và  ứng với kiểu sóng TM11 ?
(Ans: (a) 3.225 GHz, 138.55 rad/m, 0.0453m, 2.267*108m/s, 166.32 )
CuuDuongThanCong.com

/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.11 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật khơng tổn hao lý tưởng,
kích thước axb = 4cm x 2cm, bên trong lấp đầy 2 phần điện mơi
như Hình 7.11. Sóng điện từ tần số f = 10 GHz, truyền đi ở kiểu
TM11, từ phần 1 sang phần 2. Xác định: (a) Hệ số sóng đứng trên
phần 1 ? (b) Chiều dài và độ thẩm điện của ods phần tư sóng
(cho r= 1) để hòa hợp giữa 2 phần .
Phần 1
(0, 0)

Phần 2
(0, 90)
Hình 7.11

z

(Ans: (a) 1.7 (b) 0.366 cm, 4.90 )
CuuDuongThanCong.com


/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.12 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật khơng tổn hao lý tưởng,
bên trong lấp đầy khơng khí, kích thước axb = 2,29cm x 1,02cm,
truyền đi kiểu cơ bản ở tần số f = 7 GHz. Xác định: (a) Tần số tới
hạn và trở sóng của kiểu sóng được truyền trong ods ? (b) Cơng
suất trung bình truyền qua tiết diện ngang của ods biết biên độ
cực đại của trường điện là 1000 V/m ?
(Ans: a) 6.55 GHz; 1069 b) 54,6 mW )

7.13 Ống dẫn sóng (ods) hình vng (a = b) khơng tổn hao lý
tưởng, bên trong lấp đầy khơng khí, được kích hoạt ở tần số f = 6
GHz. Tìm khoảng giá trị của kích thước a để kiểu TM11 truyền
trong ods với hệ số an toàn là 20%. (tức là tần số kích hoạt f phải
vừa đủ lớn hơn 1,2fth của kiểu TM11 và bé hơn 0,8fth của kiểu cao
liền kề )
(Ans: 4.24 cm < a < 4.47 cm )

CuuDuongThanCong.com

/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.14 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật khơng tổn hao lý tưởng,
bên trong lấp đầy khơng khí, kích thước axb = 8,64cm x 4,32cm,

truyền đi kiểu TE10 ở tần số f = 3 GHz. Xác định: (a) Tần số tới
hạn, hệ số pha và trở sóng của kiểu sóng TE10 ? (b) Các thành
phần (trị phức) trường điện và từ trong ods biết cơng suất trung
bình truyền qua tiết diện ngang của ods là 385 W ?

(Ans:

CuuDuongThanCong.com

a) 1,74 GHz; 51,2 rad/m; 462,8 
b) Ez = Ex = Hy = 0
Ey = -j13818sin(πx/a)e–jz
Hx = j29,86sin(πx/a)e–jz
Hz = 21,2cos(πx/a)e–jz )
/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.15 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật khơng tổn hao lý tưởng,
bên trong lấp đầy khơng khí, kích thước axb = 4,75cm x 2,2cm,
truyền đi kiểu TM11 ở tần số f = 10 GHz. Xác định: (a) Tần số tới
hạn, hệ số pha và trở sóng của kiểu sóng TM11 ? (b) Các thành
phần (trị phức) trường điện và từ trong ods ? Cơng suất trung
bình truyền qua tiết diện ngang của ods ? (biết biên độ cực đại
của thành phần dọc trục trường điện là Ezm = 5.104 V/m).
(Ans:

CuuDuongThanCong.com


a) 7,514 GHz; 138,2 rad/m; 248,8 
b) Ez = 5.104sin(πx/a)sin(πy/b)e–jz
Ex = -j18453,5cos(πx/a)sin(πy/b)e–jz
Ey = -j39843sin(πx/a)cos(πy/b)e–jz
Hx = j160,14sin(πx/a)cos(πy/b)e–jz
Hy = -j74,2cos(πx/a)sin(πy/b)e–jz
Hz = 0
P = 1012,4 W )
/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM


Chương 7: Ống dẫn sóng – Hộp cộng hưởng
7.16 Ống dẫn sóng (ods) hình chữ nhật, kích thước axb = 2,54cm
x 1,3cm, bên trong lấp đầy điện mơi thực có r = 1 và độ thẩm
điện phức ẽ = 0(50 – j0,2).
a) Xác định tần số tới hạn (fth) của kiểu TE10 ?
b) Giả sử tần số kích hoạt f = 1,25fth, tính hệ số tắt dần trên đơn
vị chiều dài ods do tổn hao trong điện mơi ?
c) Tính chiều dài đoạn ods để công suất truyền qua tiết diện ods
gỉam 50% so với giá trị đầu ?

(Ans: a) 0.835 GHz b) 0.515 Np/m c) 0.67m )
CuuDuongThanCong.com

/>
Bài tập TĐT– BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp.HCM




Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×