§ 3. Прямоугольный волновод.

Рассмотрим трубу, ограниченную плоскостями Легко видеть, что решениями уравнения (15.3), удовлетворяющими граничным условиям (15.4) и (15.5), будут

если — целые числа. Согласно выражениям (15.14) и (15.15), поля ТЕ можно записать в виде

На основании соотношений (15.23), (15.25) и (15.26) затухание этих волн равно

Наибольшая критическая длина волны для полей ТЕ в волноводе, у которого и , согласно выражению (15.26), соответствует значениям и равна . Величина не зависит от а. Следующая по длине волна соответствует и равна см. Величина не зависит от Как мы увидим в дальнейшем, волновод можно выполнить таким образом, чтобы в нем возбуждались только волны вполне определенного типа. Для нятисантиметровой волны, распространяющейся в волноводе только в виде волны типа ТЕ о толщина скин-слоя (для меди). Поэтому коэффициент затухания определяемый по формуле (15.29), приблизительно равен 0,005, так что (см. Двайт, 550.2) на длины волновода напряженность поля убывает на 1/2%, а энергия на 1%. Из соотношения (15.12) коэффициент затухания при равен

иди в 200 раз больше, чем для Групповая скорость волны, как следует из выражений (15.12) и (15.13), составляет лишь 78% от скорости электро-магнитных волн. На фиг. 134 представлен вид полей для волн и

Фиг. 134.

Согласно выражениям (15.16) и (15.17), поля для воли типа ТМ можно записать в виде

Коэффициент затухания для этих волн на основании соотношений (15.24) — (15.26) определится выражением

Наибольшая критическая длина волны для нолей ТМ в волноводе, у которого , согласно выражению (15.26), соответствует значениям и равна ; следующая критическая длина волны равна . На фиг. 134 представлен вид полей для волны

Суперпозиция двух полей в квадратном волноводе дает поле в треугольном волноводе, сечение которого представляет собой равнобедренный прямоугольный треугольник (см. фиг. 135). Критическая частота остается прежней.