Круглые волноводы

Они широкого применения в устройствах СВЧ не нашли из-за неустой­чи­вос­ти поляризации волн. Любая малая неоднородность в конструкции волновода приводит к изменению плоскости поляризации или даже к ее вращению. Круглые волноводы используют, как правило, в специальных случаях, когда необходимо пе­редавать электромагнитные волны с круговой поляризацией или использовать осесимметричную волну.

Наибольшее распространение для использования в круглых вол­новодах получили волны типа Н₁₁, Н₀₁ и Е₀₁. Структуры полей этих волн в поперечном сечении волновода представлены на рис. 3.

Рис. 3

Волна Н₁₁ – низшая в круглом волноводе. Она по своей структуре сходна с волной в прямоугольном волноводе, имеет неустойчивую поляризацию.

Волна Е₀₁ – низшая из осесимметричных волн. Применяется в различных враща­ющихся сочленениях. При этом по внутренним стенкам волновода текут только продольные токи.

Волна Н₀₁ – поперечно-электрическая. Она обладает рядом особенностей. Маг­нитное поле сконцентрировано у оси волновода, и с ростом частоты степень этой концентрации возрастает. Поэтому затухание этой волны в круглом волноводе наименьшее по сравнению с другими типами волн. Степень затухания электромагнитной волны также уменьшается по мере роста ее частоты. Поверх­ностные токи протекают только в поперечном направлении.

Критическая длина волны в круглых волноводах определяется по формулам:

,

где x_mn – n-й корень функции Бесселя первого рода m-го порядка;

y_mn – n-й корень производной функции Бесселя первого рода m-го порядка.

Волновое сопротивление круглых волноводов для волн Н-типа определяется выражением

, [Ом],

для волн Е-типа

, [Ом].

Коэффициенты затухания волн в круглых волноводах могут быть посчитаны по формулам:

,

где m – порядок функции Бесселя, определяющий тип волны.

Дата добавления: 2014-01-15