2020-01-15
86
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники
Применение методов вычислительной математики
Пояснительная записка к курсовой работе по информатике
| Студент группы 164 __________. «___»__________г. | |
| Руководитель Аспирант кафедры _________ «___»__________. |
РЕФЕРАТ.
Курсовая работа 26 с., 9 рис., 2 источника, 3 приложения.
МЕТОД ДИХОТОМИИ, ДИСПЕРСИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, НАПРАВЛЯЮЩИЕ УГЛЫ, ПЛАНАРНЫЙ ВОЛНОВОД, ПРОФИЛИ ТЕ-МОД.
Объектом исследования является асимметричный планарный волновод, предназначенный для распространения в нём ТЕ-мод.
Цель работы – разработка програмного обеспечения для расчёта дисперсионной характеристики планарного волновода, нахождения направляющих углов для ТЕ-мод и построения соответствующих им профилей.
В процессе работы реализована программа для расчёта дисперсионной характеристики планарного волновода, отработана методика нахождения корней уравнений численными методами.
В результате исследования получены зависимости количества, направляющих углов и профилей ТЕ-мод от характеристик волновода и длины волны излучения.
Пояснительная записка к дипломной работе выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2002.
"УТВЕРЖДАЮ"
Зав.каф.
________.
"___" г.
ЗАДАНИЕ № 9
на курсовую работу по дисциплине "ИНФОРМАТИКА"
студенту гр.
(фамилия, имя, отчество)
1. Тема работы: применение методов вычислительной математики
2. Срок сдачи работы на кафедру -
3. Содержание работы и сроки выполнения работы:
3.1. Изучение задания и рекомендованной литературы - 2я неделя.
3.2. Разработка алгоритма решения и составление схемы алгоритма - 4я неделя.
3.3. Составление программы для решения задачи в пакете MATHCAD - 7 я неделя.
3.4. Написание программы и создание пользовательского интерфейса в среде программирования “Borland Delphi”. - 10я неделя.
3.5. Отладка программы на ПК. - 12я неделя.
3.6. Выполнение вычислений на ПК. - 14я неделя.
3.7. Оформление пояснительной записки в соответствии с требованиями к оформлению курсовых работ. - 15я неделя.
4. Рекомендуемая литература:
4.1. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. - М.: Финансы и статистика, 1990г, - 240с.
4.2. Сергиевский М.В., Шалашов А.В., Турбо Паскаль 7.0., Язык, среда, программирования. - М.: Машиностроение. - 1994. - 254с.
4.3. Мудров А.Е., Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. - Томск: МП "РАСКО", 1991. - 272с.
4.4. Дьяконов В.П. Система MathCAD: Справочник, - М.: Радио и связь, 1993. - 128с.
4.5. Кудрявцев Е.М. Mathcad2000 Pro: - М.: ДМК Пресс, 2001. – 576 с.: ил.
5. Дополнительную литературу студент ищет самостоятельно в зависимости
от темы и сложности задания.
6. Исходные данные:
Определить профили мод ТЕ в планарном волноводе, если профиль компоненты Еу задан в трех слоях как:
, x £0
,
где 
- поперечные волновые числа 1, 2 и 3-й сред соответственно.
6.2.Дисперсионная характеристика для ТЕ-мод в планарном волноводе задается выражением:
где n1, n2, n3 – показатели преломления трех сред;
m – порядок моды;
θ – угол падения луча на границу раздела сред;
d – толщина волноводного слоя;
l - длина волны света в вакууме.
- Построить семейство диспесионных характериситик для заданных значений n1, n2, n3, l;
- Для заданного значения d определить количесвто направляемых мод и соответствующие углы ввода для каждой из них;
- Построить профили ТЕ мод распрастроняющихся в волноводе с заданными конструктивными параметрами.
6.3. Пункт 6.1.-6.2. повторить на пакете MATHCAD.
- Точность вычислений обеспечить не хуже 10-3.
- Ввод исходных данных организовать с помощью меню.
7. Состав пояснительной записки:
7.1. Титульный лист.
7.2. Аннотация.
7.3. Лист задания с подписью преподавателя.
7.4. Содержание.
7.5. Введение. Постановка задачи.
7.6. Математическое описание используемого метода для решения задачи. Кратко, понятно, лаконично изложение теории.
7.7. Описание алгоритма решения задачи и схема алгоритма.
7.8. Описание программы. Результаты решения.
7.9. Интерпретация результатов и выводы по проделанной работе.
7.10. Список используемой литературы.
7.11. Распечатка программы с комментариями (в виде приложения).
8. Отчетность по работе:
8.1. В ходе выполнения работы - отчетность по фактическому материалу в рабочей тетради (в соответствии со сроками выполнения основных этапов, указанных в п.3).
8.2. Пояснительная записка, в обязательном порядке со всеми разделами по п.7. без исключения.
8.3. На дискете - передается: файл программы, подробное описание программы.
8.4. После оформления пояснительной записки - защита на кафедре.
Дата выдачи задания .
Подпись руководителя _____________
Подпись студента _____________
Содержание:
| 1 | Введение | 6 | |
| 2 | Математическое описание использованного для решения задачи метода | 7 | |
| 3 | Описание алгоритма решения задачи и схема алгоритма | 8 | |
| 4 | Описание программы | 15 | |
| 5 | Результаты решения, их интерпретация и выводы по проделанной работе | 10 | |
| 5.1 | Результаты работы программы | 10 | |
| 5.2 | Результаты проверки в пакете «MathCAD» | 12 | |
| 5.3 | Интерпретация результатов и выводы по проделанной работе | 13 | |
| 6 | Список использованной литературы | 14 | |
| 7 | Приложение А | 15 | |
| 8 | Приложение В | 18 | |
| 9 | Приложение С | 25 | |
Введение
В этой работе перед нами ставится цель научиться применять некоторые численные методы при решении метематических задач при помощи ПК. Математическое моделирование процессов и явлений в различных областях науки и техники является одним из основных способов получения новых знаний и технологических решений. Для решения поставленной в этом курсовом проекте задачи необходи иметь основные навыки программирования на языке «Pascal» и в объектно-ориентированной среде «Delphi». Эти знания могут пригодиться и в будущем, при написании каких-либо программ вычислительного характера.
В данной работе необходимо написать программу, которая бы рассчитала дисперсионную характеристику планарного волновода и построила профили направляемых в нём ТЕ-мод. Для нахождения направляющих углов был использован метод дихотомии (половинного деления). Он наиболее прост в реализации, имеет относительно быструю сходимость и позволяет легко контролировать погрешность вычислений.
Математическое описание использованного
