«Radioelektronika» kafedrası İyt elektronika laboratoriya işlərinin yerinə yetirilməsi üzrə metodik vəsait

LABORATORİYA İŞİ №1


İYT ELEKTROMAQNİT ENERJİSİNİN ÖTRÜLMƏSİ
XÜSUSİYYƏTLƏRİNİN ÖYRƏNİLMƏSİ


1. İşin məqsədi

1.1. Elektromaqnit dalğaların dalğaötürənlərdə yayılmasının fiziki mənzərəsinin öyrənilməsi.

1.2. Dalğaötürənlərdə müxtəlif tip elektrik və maqnit sahələrinin quruluşunun öyrənilməsi.
1.3. Düzbucaqlı və dairəvi dalğaötürənlərdə kritik dalğa uzunluğunun hesablanması.


2. Dalğaötürən haqqında ümumi anlayış

İfrat yüksək tezliklərdə uzun xətlərdən ötürücü qurğular kimi istifadə olunanda çətinliklər yaranır. Bunun səbəbi ondan ibarətdir ki, kifayət qədər gücün ötürülməsində böyük gərginlik və cərəyanları nəzərə almaq lazım olur ki, bunu da həndəsi tələblərlə ödəmək mümkün olmur.

"Uzun xətlər " termini altında aşağıdakı şərtləri ödəyən ötürmə sistemləri nəzərdə tutulur:
- Dalğaların yayılma istiqamətində onların həndəsi ölçüləri dalğa uzunluğuna bərabər və ya çox, "eninə ölçüləri" (iki naqilli xətlərin arasındakı məsafə və ya koaksial xəttin böyük diametri) dalğa uzunluğundan kifayət dərəcədə kiçik olur.
- Qaçan dalğa rejimində itkisiz uzun xətlərdə dalğaların yayılmasının xarakteri sərbəst fəzada olduğu kimidir. Uzun xətt dalğaları üçün "TEM- quruluşu" xarakterikdir.
- Elektrik və maqnit sahələrinin vektorları yayılma istiqamətinə şaquli müstəvidə yerləşir. Belə "eninə elektromaqnit" dalğaları sərbəst fəzada yayılır.
İfrat yüksək tezliklərə keçdikdə elektromaqnit enerjisini ötürmək üçün dalğaötürənlərdən istifadə olunur.
Dalğaötürən haqqında əyani təsvir 2 naqilli xətdən düzbucaqlı dalğaötürənə keçdikdə almaq olur. Şək. 1.1, a - da iki naqilli xəttin en kəsiyi verilmişdir. Elektrik (bütöv) və maqnit (qırıq xətt) qüvvə xətləri bir müstəvidə verilmişdir.
Fərz edək ki, hər iki naqil kifayət qədər enli lentlərlə əvəz olunmuşdur (şək. 1.1, b). Elektrik və maqnit sahələrin yayılması mənzərəsi əvvəlki kimi qalmağına baxmayaraq lentin eni dalğa uzunlu­ğu ilə eyni olduqda uzununa və həm də eninə istiqamətlərdə yayılmanın özünəməxsus mənzərəsi, yəni elektrik sahəsinin maksimumu ortaya düşən qeyri-bərabər paylanması yaranır. Lentin eni dalğa uzunluğunun yarısına bərabər olduqda elektrik sahəsinin "eninə" istiqamətdə yayılması elə olur ki, lentin kənarlarında potensiallar fərqi sıfıra bərabər olur (şək.1.1, c). Beləliklə, sistemin rejimini dəyiş­mədən, lentin kənarlarını keçirici lövhələrlə birləşdirmək olar ki, nəticədə daxilində elektromaqnit dalğaları yayılan düzbucaqlı kəsiyə malik boru alarıq. Bu zaman elektromaqnit dalğaların xarakteri kifayət dərəcədə dəyişəcək və sahələrin quruluşu özünəməxsus forma alacaq. Bu o deməkdir ki, maqnit sahəsi eninə toplananından başqa uzununa da malik olacaq. Maqnit və elektrik sahələrin uzu­nuna toplananların yaranması dalğaötürənin həndəsi ölçülərindən və həyəcanlandırma üsulundan asılıdır.
Dalğaötürənlərin öyrənilməsi zamanı onlarda yayılan dalğaların növlərinə və onların elektrik və maqnit sahələrinin yayılması mənzərəsinə baxmaq lazımdır .
Dalğaötürənlərdə aşağıdakı növ dalğaların yayılması qəbul olunmuşdur :

1. 
   "eninə-maqnit" (simvolu TM) dalğası və ya "elektrik" (simvolu E). Bu dalğalar onunla xarakterizə olunur ki, maqnit sahəsinin qüvvə xətləri bütövlükdə dalğaötürənin eyni müstəvilərdə yerləşir ,elektrik sahəsi isə uzununa toplanana malikdir.
   
2. 
   "eninə-elektrik" (simvolu TM) və ya "maqnit" (simvolu H) dağları eninə müstəvidə yerləşmiş elektrik qüvvə xətlərinə və maqnit sahəsinin uzununa toplanana malikdir.
   
3. 
   Dalğaötürənlərdə həmçinin elektrik sahəsi uzununa müstəvidə yerləşmiş LE və maqnit sahəsi uzununa müstəvidə yerləşən LM dalğaları həyəcanlandırmaq olar. L tipli dalğalar TM və TE dalğaların superpozisiyasıdır. Əgər dalğa ötürəndə (şək.1.1) dalğa uzunluğu iki dəfə az olan dalğanı yayındırsaq, dalğaötürənin eni yox, olacaq. Onda şək. 1.1, c -də göstərilmiş elektrik sahəsinin paylanması öz xarakterini dəyişməyərək dalğaötürənin enli tərəfində iki dəfə yerləşəcək (şək.1.2).
   

Hər növ dalğa E və H sahələrinin özünəməxsus paylanması ilə fərqlənir. Hər növ dalğa üçün hər hansı "kritik- dalğa" mövcuddur. Kritik dalğadan uzun olan dalğalar dalğaötürəndə yayıla bilməzlər.
Dalğaötürənlərdəki dalğanın sahə quruluşunun sərbəst fəzadakı TEM dalğasının quruluşundan fərqli olması ona gətirir ki, rəqslərin verilmiş tezliyində dalğaötürənlərdə elektromaqnit dalğaların yayılma sürəti və həmçinin dalağa uzunluğu sərbəst fəzada olduğundan fərqlənir.