Реферат: Физико-математические основа радиоэлектронных систем
Задание:
Требуется создать просветляющее покрытие для линзовых антенн в СВЧ диапазоне или линз в диапазоне ИК.
Общая толщина не должна превышать d0 . Проницаемости сред e0 ,e1 ,e2 ,eЛ . Коэффициент отражения по мощности от линз |R|2 требуется снизить в А раз.
Найти e1 ,e2 и d1 ,d2 обеспечив снижение в A раз в диапазоне ±10% от частоты f0 . Дополнительные условия: 1£e1 , e1 £eЛ и d1 +d2 £d0 .
Найти допустимые значение погрешностей для изготовления покрытия De/e и Dd/d которые не приведут к нарушениям требований к покрытию. Представить зависимость |R|2 от частоты для найденного решения.
Параметр | Значение | Обозначение в формулах |
d0 | 0.012 мм | d0 |
l=c/f0 | 0,1 мм | |
A | 5 | |
eЛ | 6 | e3 |
e1 | - | e1 |
e2 | - | e2 |
d1 | - | d1 |
d2 | - | d2 |
Примечание: все остальные переменные обозначаются так же как и в условии.
1.Находим R для системы без просветляющего покрытия
Составляем систему уравнений:
??????? ???????:
|R|2 =0.177
2.Находим R для системы с просветляющим покрытием
Составляем систему уравнений:
, где k-волновое число
k=2p\c0
Решение системы: (см. приложение)
3. Подбираем e 1 , e 2 , d 1 и d 2.
По условию мы должны понизить значение R полученное в первом пункте в 4 раза, то есть |R|2 £0,035314.
Номер | e 1 | e 2 | d 1 | d 2 | | R |2 |
1 | 2 | 2 | 0.006 | 0.006 | 1 |
2 | 3 | 2 | 0.006 | 0.006 | 0.594 |
3 | 3 | 1 | 0.006 | 0.006 | 0.291 |
4 | 4 | 1 | 0.006 | 0.006 | 0.1301 |
5 | 4 | 1 | 0.007 | 0.005 | 0.123 |
6 | 5 | 1 | 0.006 | 0.006 | 0.055 |
7 | 6 | 1 | 0.006 | 0.006 | 0.04007 |
8 | 6 | 1 | 0.005 | 0.006 | 0.0264 |
9 | 6 | 1 | 0.006 | 0.005 | 0.02607 |
10 | 6 | 1 | 0.007 | 0.004 | 0.0299 |
Номер | e 1 | e 2 | d 1 | d 2 | | R |2 |
11 | 6 | 1 | 0.011 | 0.001 | 0.09736 |
12 | 6 | 1 | 0.001 | 0.011 | 0.11307 |
13 | 6 | 1 | 0.003 | 0.009 | 0.03719 |
14 | 6 | 1 | 0.009 | 0.003 | 0.08581 |
15 | 6 | 1 | 0.007 | 0.002 | 0.06145 |
16 | 6 | 1 | 0.002 | 0.007 | 0.17803 |
17 | 6 | 1 | 0.008 | 0.001 | 0.05902 |
18 | 6 | 1 | 0.003 | 0.001 | 0.67591 |
19 | 6 | 1 | 0.005 | 0.002 | 0.2504 |
20 | 6 | 1 | 0.002 | 0.002 | 0.68209 |
Как видно из таблицы лучший результат, обеспечивающий снижение коэффициента отражения по мощности более чем в 5 раз достигается при следующих значениях e1 ,e2 d1 ,d2 : (9z строка)
Параметр | Значение |
e1 | 6 |
e2 | 1 |
d1 | 0.006 |
d2 | 0.005 |
4. Находим допустимые значения погрешности покрытия
Номер | e 1 | e 2 | d 1 | d 2 | | R |2 |
1 | 6 | 1 | 0.006 | 0.005 | 0.02607 |
2 | 6 | 1.05 | 0.006 | 0.005 | 0.02886 |
3 | 5.95 | 1 | 0.006 | 0.005 | 0.02699 |
4 | 5.95 | 1.05 | 0.00622 | 0.00522 | 0.03518 |
5 | 5.95 | 1.05 | 0.00578 | 0.00478 | 0.03077 |
6 | 5.95 | 1.05 | 0.00622 | 0.00478 | 0.030308 |
7 | 5.95 | 1.05 | 0.00578 | 0.00522 | 0.02947 |
8 | 6.05 | 0.95 | 0.00622 | 0.00522 | 0.022 |
9 | 6.05 | 1.05 | 0.00622 | 0.00522 | 0.02746 |
10 | 6.05 | 1.05 | 0.006 | 0.005 | 0.028 |
Примечание: при больших отклонениях коэффициент |R|2 не удовлетворяет условию.
De1 /e1 =0.05/6=0.0083
De2 /e2 =0.05/1=0.05
Dd1 /d1 =0.00022/0.006=0.0367
Dd2 /d2 =0.00022/0.005=0.0044
5.График зависимости | R |2 от частоты.