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)

Лекция №15




 

 
 

Волновод- это средство сосредоточения электромагнитной энергии в определенном пространстве и передача ее в заданном направлении.

Классический волновод- это полая металлическая конструкция, внутри которой, периодически отражаясь от стенок волновода, распространяется электромагнитная волна определенной конфигурации. Отличие в распространении электромагнитной волны в волноводе по сравнению с распространением в свободном пространстве, заключается в жестко направленном варианте прохождения электромагнитной волны. Например: от передатчика по антенно-фидерному тракту волноводной конструкции до антенны.

 

Рассмотрим процесс распространения электромагнитной волны в волноводе.

 
 

На ВЧ EX<EZ q®90°; l®0; f®¥.

На НЧ EX>EZ q®0; l®D; f®fКР

fКР=С/l0=С/D; D=6см; l£6см.

Частота, при которой наступает режим стоячей волны, называется критической частотой волновода. Она соответствует длине электромагнитной волны, равной диаметру волновода. Таким образом, по любому волноводу невозможна передача электромагнитной волны с длиной волны большей диаметра волновода, т.е. волновод является фильтром верхних частот.

Рассмотрим параметры металлического волновода по сравнению с параметрами НСЭ.

 
 

 
 

Для волновода в I области затухание равно бесконечности. Во II области с возрастанием частоты уменьшается количество переотражений от стенок волновода, поэтому затухание уменьшается. Начиная с fmin начинает превалировать процесс поглощения энергии в стенках волновода за счет действия вихревых токов, т.е. тепловые потери начинают доминировать над процессом уменьшения затухания из-за меньшего числа переотражений.

Скорость распространения электромагнитной волны в волноводе можно разделить на фазовую и групповую.

 

В волноводах распространяются электромагнитные волны высших порядков. Электрические – Enm, магнитные - Hnm волны. Соответственно, продольными составляющими этих волн будут EZ и HZ. Конструктивно волноводы могут быть прямоугольного, эллиптического или круглого сечения. Наиболее часто волноводы выполняются с круглой формой. Для круглых волноводов n - число полных изменений поля по окружности волновода, m – число изменений поля по диаметру волновода. Для прямоугольных волноводов n – число изменений поля вдоль меньшего размера волновода, m – число изменений поля вдоль большего размера волновода. Параметрами передачи волновода являются: критическая длина волны и частота, коэффициент затухания и фазы, групповая и фазовая скорость распространения, волновое сопротивление.

Большинство данных параметров можно найти из решений уравнения Максвелла для соответствующих граничных условий. Согласно этим решениям для круглого волновода критическая частота.

где Pnm – корни Бесселевых функций решения соответствующих уравнений, с – скорость света, а – внутренний радиус волновода. Соответственно критическая длина волны

Затухание для электрической волны:

- активная часть волнового сопротивления металла стенок волновода.

- волновое сопротивление воздуха.

Для магнитной волны

где - волновое число среды.

 

Фазовая скорость

Групповая скорость




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 332; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


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



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) 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: 0.01 сек.