Название: Коэффициенты отражения от плоской границы раздела двух диэлектриков с потерями
Вид работы: контрольная работа
Рубрика: Коммуникации и связь
Размер файла: 159.25 Kb
Скачать файл: referat.me-170410.docx
Краткое описание работы: Составление m-файла, позволяющего вычислять модули и фазы коэффициентов отражения от границы раздела при произвольных параметрах границы сред. Общая характеристика полного внутреннего отражения. Особенности зависимостей при отражении от частоты сигнала.
Коэффициенты отражения от плоской границы раздела двух диэлектриков с потерями
Институт Транспорта и связи
Антенны и распространение радиоволн
Лабораторная работа 1
По теме
«Коэффициенты отражения от плоской границы раздела двух диэлектриков с потерями»
Студент: Александр Александров
Группа: 3702BD
Рига 2011г.
Цель работы
1. Написать m-файл, позволяющий вычислять модули и фазы коэффициентов отражения от границы раздела при произвольных параметрах границы сред;
2. Подробно изучить полное внутреннее отражение;
3. Посмотреть, что и как при отражении зависит от частоты сигнала
Теоретические сведения
Коэффициент отражения при параллельной поляризации:
Коэффициент отражения при перпендикулярной поляризации:
Второй закон Снелла:
M-файл
Функция принимает в качестве параметров характеристики сред ε1 , ε2 , σ1 , σ2 .
Возвращает значение угла Брюстера, графики зависимости модулей и углов коэффициентов отражения для параллельной и перпендикулярной поляризации от угла падения, а также график зависимости угла преломления от угла падения.
function phi_br = edgereflect(eps1, eps2, sigma1, sigma2)
%EDGEREFLECT находит угол Брюстера, коэффициенты отражения и углы переломления для границы двух сред.
phi=0:.25:90; %диапазон значений угла падения
phir=phi*pi/180; %то же в радианах
f=.1e6; omega=f*2*pi; %частота падающей волны (f = 100 КГц)
eps0=.1e-8/(36*pi); %диэлектр. проницаемость свободного пространства
epsr=(eps2-i*sigma2/(omega*eps0))./(eps1-i*sigma1/(omega*eps0));
A=epsr*cos(phir); B=sqrt(epsr-sin(phir).^2);
Rpar=(A-B)./(A+B);
Rperp=(cos(phir)-B)./(cos(phir)+B);
%графики зависимости коэффициентов отражения от угла падения
figure(1);
subplot(2,2,1)
plot(phi,abs(Rpar)); grid
xlabel('phi')
ylabel('|R_p_a_r|')
subplot(2,2,2)
plot(phi,angle(Rpar)); grid
xlabel('phi')
ylabel('psi _p_a_r')
subplot(2,2,3)
plot(phi,abs(Rperp)); grid
xlabel('phi')
ylabel('|R_p_e_r_p|')
subplot(2,2,4)
plot(phi,angle(Rperp)); grid
xlabel('phi')
ylabel('psi _p_e_r_p')
%зависимость угла преломления от угла падения
phi_pr = asin(sin(phir).*sqrt(eps1/eps2))*180/pi;
figure(2);
plot(phi,phi_pr);
xlabel('phi')
ylabel('phi _o_t_r')
%угол Брюстера
phi_br = atan(sqrt(epsr))*180/pi;
Падение волны на границу воздух-почва при σ 2 = 0
Параметры сред (приближенные):
Воздух: ε1 = 1; σ1 = 0
Почва: ε2 = 4; σ2 = 0
Результаты вызова функции edgereflect (1,4,0,0)
Угол Брюстера: 63.435°
Зависимость коэффициентов отражения от угла падения.
Зависимость угла преломления от угла падения.
2.Падение волны на границу воздух-почва при разных σ 2 ≠ 0
σ2 = 0.0001 φБР = 79.49°
σ2 = 0.001 φБР = 86.94°
σ2 = 0.01 φБР = 89.04°
σ2 = 0.1 φБР = 89.70°
Падение волны на границу почва-воздух при разных σ 2 ≠ 0
σ2 = 0.0001
σ2 = 0.001
σ2 = 0.01
σ2 = 0.1
Падение волны на границу воздух-морская вода при разных f
Параметры сред (приближенные):
Воздух: ε1 = 1; σ1 = 0
Морская вода: ε2 = 80; σ2 = 4
f = 100 КГц φБР = 89.95°
f = 10 КГц φБР = 89.99°
f = 1 КГц φБР = 89.995
f = 100 Гц φБР = 89.998°
Падение волны на границу воздух-почва при разных f
(σ2 = 0.0001)
f = 100 КГц φБР = 79,49°
f = 10 КГц φБР = 86,94°
f = 1 КГц φБР = 89.04
f = 100 Гц φБР = 89.70°
Выводы
При падении волны на границу воздух-почва, угол Брюстера тем больше, чем больше значение электрической проводимости, при этом коэффициент отражения растёт, то есть поглощение всё дальше от полного.
При снижении частоты угол Брюстера также растёт, вдали от него модуль коэффициента отражения всё ближе к единице. В случае подводных объектов, однако, гораздо важнее глубина проникновения в среду.
Похожие работы
-
Затухание
Оптические потери и затухание передаваемой энергии как важнейшие параметры световода. Рассеяние света в волоконном световоде. Общее понятие про релеевское рассеяние. Зависимость затухания от частоты и длины волны. Сущность понятия "окно прозрачности".
-
Экранирование электромагнитных полей, узлов радиоэлектронной аппаратуры и их соединений. Материалы для экранов
Экранирование электромагнитных полей. Процесс экранирования электромагнитного поля при падении плоской волны на бесконечно протяженую металлическую пластину. Экранирование узлов радиоэлектронной аппаратуры. Экранирование высокочастотных катушек, контуров.
-
Кодирование речи методом RPE/LPC -LTP
Кодирование речи RPE – LTP – кодер на 16 кбит/с. Структура декодера речи в стандарте GSM. Коэффициенты отражения кратковременного предсказания по методу Берга для РФ 8-го порядка. Спектральная характеристика постфильтра. Формирование формантных областей.
-
Особенности устройства антенны
Расчет размеров и параметров рупорной антенны. Линия передачи - фидерный тракт антенны. Вычисление КПД антенно-фидерного тракта и мощности передатчика. Эксплуатация антенно-фидерного устройства. Определение типа волновода исходя из размеров сечения.
-
Расчет режима работы СВЧ многополюсника
Схема многополюсника, его матрица рассеяния, выбор конструктивных размеров при заданной частоте. Свойства многополюсника и их отражение в матрице рассеяния, настроечные элементы. Расчет нормированных волн (амплитуды и фазы) на зажимах многополюсника.
-
Влияние дестабилизирующих, технологических и эксплуатационных факторов на радиоэлемент
Метод статических испытаний (метод Монте-Карло) для прогнозирования электро-радиоэлементов (конденсаторов). Влияние дестабилизирующих факторов на конденсаторы. Максимальное отклонение коэффициента влажности. Увеличение границы половины поля допуска.
-
Моделирование голограммы, получаемой с помощью подповерхностного сканирующего радиолокатора
Модель формирования сигнала в подповерхностном радиолокаторе непрерывного действия с апертурной антенной. Плоская граница раздела однородной среды, характеризуемой комплексной диэлектрической проницаемостью. Определение глубины залегания предмета.
-
Распространение волн в световодах
Падение плоской волны на границу раздела двух сред, соотношение волновых сопротивлений и компонентов поля. Распространение поляризованных волн в металлическом световоде, расчет глубины их проникновения. Определение поля внутри диэлектрического световода.
-
Направляющие системы передачи ВОЛС
Технические особенности оптического волокна как совершенной физической среды для передачи информации. Структурная схема передачи данных по оптическим кабелям. Планарный световод как основа модуляторов, переключателей, дефлекторов света и микролазеров.
-
Решетчатые фильтры для стационарных случайных процессов
Принцип действия и устройство решетчатых фильтров, назначение и достоинства. Синтез решетчатого фильтра. Генерация случайных процессов на основе фильтра с решетчатой структурой. Система уравнений, описывающая фильтр с долговременным предсказанием.