Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Структуры полей в прямоугольных волноводах и методика их построения

Читайте также:
  1. Aрхитектурныe основы построения нейросистем на базе нейрочипа
  2. I, d – диаграмма влажного воздуха и принцип ее построения
  3. RC-структуры с распределенными параметрами
  4. S. Способы изменения структуры и свойств металлов У в твердом состоянии
  5. VISUAL BASIC: ПРОГРАММЫ ЛИНЕЙНОЙ СТРУКТУРЫ
  6. VISUAL BASIC: ПРОГРАММЫ ЛИНЕЙНОЙ СТРУКТУРЫ
  7. Автоматизация построения математических моделей СУ
  8. Адаптивные организационные структуры
  9. Адаптивные структуры
  10. АДАПТИВНЫЕ СТРУКТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ
  11. Алгоритм диагностики и изменения существующей структуры фирмы
  12. Алгоритм построения сравнительной комплексной рейтинговой оценки предприятий

Лекция №20

Рассмотрим структуры полей в прямоугольном волноводе для Н-волн (, ). Напряженности поперечных компонент полей выражаются через продольные магнитные компоненты формулами (18а),

После подстановки в эти формулы выражения для продольных компонент, (19.36),

, ,

где - начальная фаза, были получены с точностью до множителя следующие значения поперечных компонент полей , , , (формулы (19.32), (19.33), (19.34), (19.35)),

,

,

,

,

,

 

Запишем выражения для этих полей в вещественной форме. При этом учитываем, что умножение на и на – j эквивалентно сдвигу фазы колебания на и -соответственно. Действительно

,

.

Домножив выражения (19.32–19.36) на ранее сокращённый множитель и выделив из этих выражений их действительные части, находим:

,

,

,

,

, (20.1)

,

, ,

, .

Видно, что поперечные составляющие находятся в фазе или в противофазе, а продольная составляющая по отношению к поперечным сдвинута на . Функции при вещественном свидетельствуют о наличии бегущих волн. По осям x и y существуют стоячие волны.

Поперечные компоненты поля , , , дадут значения вектора Умова-Пойтинга направленного вдоль волновода, т.е. вдоль оси z.

Эти компоненты находятся в фазе или в противофазе и при перемножении будут всегда иметь направления распространения вдоль оси волновода..

 

Рис. 20.1. Вектор Умова-Пойтинга для поперечных компонент Е и Н

Поперечные значения полей и с продольной сдвинуты по фазе на . Вектор Умова-Пойтинга, образованный этими компонентами будет знакопеременным, что свидетельствует о колебании энергии поля по направлению при распространении от одной стенки волновода к другой.

 

Рис. 20.2. Вектор Умова-Пойтинга для поперечных компонент , и
продольной компонент поля

Наличие продольной компоненты вектора Умова-Пойтинга и колеблющейся компоненты между стенками волновода даёт основание считать, что энергия переносится вдоль волновода последовательно отражаясь от его стенок, рис.20.3.

Рис. 20.3. Распространение энергии поля в волноводе

В волноводе может существовать множество полей с различными значениями индексов.

Рассмотрим простейшую и наиболее часто используемую волну () с индексами m=1, n=0. В этом случае

, ,

, ,

, , (20.2)

, .

С учетом множителя вещественные значения полей соответственно примут вид:

 

,

, (20.3)

,

или

,

. (20.4)

Построение структуры (картины) распределения полей целесообразно начинать с построения изображения распределения силовых линий электрического поля. Поля целесообразно рассматривать в сечениях t=const, x=const, y=const, z=const. Значение начальной фазы примем равным нулю, т.е. .



При t=0, и , ,

картина силовых линий полей

,

,

,

показана на рис. 20.4.

Непосредственно при поле , но в точках , близких к поле .

Рис. 20.4. Картина силовых линий полей

Рассмотрим теперь сечение при рис.20.5.

При этом

,

, (20.5)

.

Рис.20.5. Поля в сечении

На рис.20.5 ось x направлена перпендикулярно странице от читателя.

Крестиками обозначены силовые линии поля. направленные от читателя, точками – к читателю. Силовые линии и совместно замкнуты. Поля и противофазны (сдвинуты на друг относительно друга). По отношению к полю они сдвинуты на .

Рассмотрим теперь сечение y=const. От y эти поля не зависят, т.е. одинаковы в любом сечении, рис. 20.6

Рис. 20.6. Поля в сечении y=const

Здесь крестиками и точками обозначены следы электрического поля .

Критическая частота, для волны

. (20.6)

Критическая длина волны

,. (20.7)

Эта длина волны не зависит от величины размера «b».

Рекомендации по выбору размеров поперечного сечения волновода следующие:

1. Размер «а» необходимо выбирать из условия . Обычно . В противном случае может возникнуть волна .

2. Размер «b» необходимо выбирать из условия . Иначе может возникнуть волна . Минимальный размер «b» ограничивается напряжением пробоя и рассчитывается по формуле

, (20.8)

где Р [кВт] – средняя мощность волны в волноводе, - относительная диэлектрическая проницаемость, - допустимое пробивное напряжение среды, заполняющей волновод.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Предпосылки социологии образования | Внутренней секреции

Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 902; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2019) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.008 сек.