![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лекция №6. Волны высших типов в прямоугольном волноводе. Поверхностные токи. Энергетические характеристики
Построим диаграмму типов волн в прямоугольном волноводе. Из формулы (5.2) следует, что чем больше m и n, тем меньше Рисунок 6.1 – Диаграмма типов волн в прямоугольном волноводе
На диаграмме четко разделены 3 характерные области: 1) область отсечки – 2) одномодовый режим – в пределах этой области распространяется только волнатипа 3) область многоволновости –помимо Теоретически волновод работает в одно-волновом режиме в двукратной полосе частот – реально диапазон гораздо уже. При Практически рекомендуемый диапазон: 1, 05а Реально волноводы используют в диапазоне 50см – 1мм (в диапазоне 6см – 1мм повсеместно). Весь этот диапазон перекрывают волноводы стандартных сечений, например, 3, 6х1, 8 мм, 7, 2х3, 4 мм, 23х10 мм, 72х34 мм, соответственно для 4мм, 8 мм, 3 см, 10 см диапазона длин волн. Их размеры задаются ГОСТом (справочник по волноводной технике). Условное графическое обозначение на схемах (см. рисунок 6.2).
Рисунок 6.2 – Условное графическое обозначение прямоугольного волновода
Волновод предпочтительнее использовать в одномодовом режиме поскольку: 1) поперечные габариты волновода оказываются минимальными; 2) структура поля волны низшего типа устойчива по отношению к введению внутрь волновода каких-либо неоднородностей (возникшие на неоднородности высшие типы – затухнут на расстоянии порядка 3) необходимость обеспечения эффективной работы оконечных устройств; 4) неравномерность АЧХ волновода в многомодовом режиме (за счет интерференции волн разных типов с различными Характеристическое сопротивление волновода – отношение модулей поперечных составляющих векторов Е и Н:
Для всех волн Н-типа:
Рисунок 6.3 – АЧХ волновода в различных режимах: 1 – одномодовый режим; 2 – многомодовый режим
Рисунок 6.4 – Распределение токов на стенках волновода Рассмотренной структуре поля волнам типа Связь волновода с окружающим пространством происходит через щели, прорезанные в его стенках. Щель – прямоугольное отверстие, длина которого много больше ширины (см. рисунок 6.5). Если щель перерезает линии поверхностного электрического тока, то ток, протекающий к кромке, будет создавать избыток «+» зарядов. На противоположной кромке «-». Так как направление протекания тока меняется через каждые пол периода, то щель будет работать как излучатель (или наоборот).
Рисунок 6.5 – Щель на стенке волновода
Щель эффективно излучает, если она перерезает линии поверхностного тока. Если щель прорезать наискосок, то получается комбинация продольной и поперечной составляющих электрического поля. Построим картину поля для волн Рисунок 6.6 – Картина поля волны типа
Качественно картинка не изменится, если рассматривать волны типа Для волны типа Структуру электромагнитного поля волны типа
Для получения ненулевого решения индексы m и n должны быть отличными от нуля. Простейший тип волны Е Критическая длина волны
Рисунок 6.6 – Картина поля волн: а –
Мощность, переносимая по прямоугольному волноводу волной
Если вместо
|