Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 166 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Прямоугольные волноводы, образующие анизотропную пластинку, имеют поперечное сечение 30
=
x
a мм и
18=
z
a мм. За главную "оптическую" ось z двоякопреломляющей пластинки принимается направление,
перпендикулярное к широким стенкам волноводов. Для обыкновенной волны показатель преломления равен
48,0
2
1
2
о
=
λ
−=
z
a
n
, а для необыкновенной – =
λ
−=
2
2
1
x
e
a
n
85,0
=
. Волноводная фазовая
"пластинка
2
λ
" имеет толщину 43
)(2
о
=
−
λ
=
nn
d
e
мм; двоякопреломляющая "пластинка
4
λ
" имеет толщину
5,21=d мм, а "пластинка
8
λ
" –
11≈
d
мм. Металлоленточная фазовая двоякопреломляющая пластинка состоит
из лент, установленных на расстоянии
а = 20 мм. За главную "оптическую" ось искусственной анизотропной
среды принимается направление
z, перпендикулярное к её лентам. Для обыкновенной электромагнитной волны,
вектор
E
которой расположен перпендикулярно главной оси структуры, её эквивалентный показатель
преломления
6,0
2
1
2
о
=
λ
−=
a
n . Для необыкновенной волны, электрический вектор E которой
расположен параллельно главной оси структуры, её показатель преломления
1=
e
n . Например,
металлоленточная полуволновая пластинка состоит из двенадцати одинаковых лент длиной 220 мм и шириной
d = 40 мм, скреплённых металлическими шпильками. При этом её геометрическая толщина d, т.е. ширина лент,
удовлетворяет условию
2
)(
о
λ
=−
nnd
e
. Четвертьволновая пластинка состоит из лент шириной d = 20 мм;
"пластинка
8
λ
" и "пластинка λ" имеют соответственно геометрическую толщину d = 10 мм и d = 80 мм. Для
полного проведения всех экспериментальных исследований нами изготовлены одна "пластинка
8
λ
", две "пластинки
4
λ
", две "пластинки
2
λ
" и одна "пластинка λ".
Для проведения эксперимента устанавливают источник и приёмник радиоволн на одной прямой напротив
друг друга на расстоянии 0,7 м. Для измерения интенсивности принимаемой волны приёмную антенну
соединяют с микроамперметром или осциллографом. Между источником и приёмником располагают
искусственную двоякопреломляющую пластинку заданной толщины, что обеспечивает определённую разность
хода интерферирующих волн или их разность фаз δ.
Исходя из задач эксперимента выбирается угол α. Другими словами, в эксперименте угол α между линией
поляризатора и главной осью
Z исследуемой пластинки определяется по соответствующей шкале. Вращая
приёмную рупорную антенну как анализатор вокруг её продольной оси, через каждые 10° измеряют
зависимость интенсивности
I принимаемой волны от угла ϕ поворота; при этом угол ϕ отсчитывается от линии
поляризатора. По экспериментальным данным строят полярную диаграмму
I = I (ϕ) принимаемой волны. При
тех же параметрах α и δ по формуле (4.10.21) рассчитывают и строят теоретическую полярную диаграмму, где
I
0
– интенсивность волны, падающей на пластинку.
На рисунке 245 показана полярная диаграмма результирующей волны, выходящей из анизотропной
двоякопреломляющей "пластинки
8
λ
", когда на неё падает линейно поляризованная волна, электрический вектор
E , который составляет с главной осью пластинки угол α = 30°. Полярная диаграмма построена по формуле
(4.10.21) при интенсивности волны, падающей на пластинку,
I
0
= 50 мкА. На рисунке 246 приведена полярная
диаграмма волны, выходящей из двоякопреломляющей "пластинки
4
λ
" при α = 30° и той же интенсивностью I
0
первичной волны. В пределах ошибки эксперимента экспериментальные и теоретические полярные диаграммы
совпадают.

Страницы