10.3.2. Влияние кривизны

Если структура, вдоль которой распространяется поверхностная волна, изогнута относительно направления распространения, то имеет место излучение. Качественное описание этого явления [19, 24] можно получить, если рассмотреть рядом лежащие эквифазные плоскости, между которыми поле в обычном случае убывает.

Рис. 10. 14. Азимутальные волны над изогнутыми направляющими поверхностями. а — металл с диэлектрическим покрытием: волны ТМ (пунктирные лииии) и волны ТЕ (сплошные линии); б - гофрированная поверхность (волны (См. [94].) Для каждой кривой указано значение параметра

При изгибании несущей структуры эти плоскости расходятся настолько, что в пространстве между ними, рассматриваемом как волновод, становится возможным распространение волн и, следовательно, излучение энергии. Нетрудно видеть, что с увеличением кривизны излучение должно возрастать, а с увеличением поверхностного реактивного сопротивления, поскольку оно усиливает концентрацию поля около структуры, излучение должно уменьшаться. Такой подход был использован [23] для вычисления мощности, излучаемой с изогнутой поверхности.

Азимутальные поверхностные волны можно изучить путем построения решения уравнений Максвелла, которые описывают их

распространение [94, 140, 212]. Для изображенного на рис. 10. 14, а идеально проводящего цилиндра, покрытого слоем диэлектрика, решение в точке можно построить из цилиндрических волновых функций. Пунктирные ллнии на этом рисунке дают толщину диэлектрика при различных радиусах кривизны изгиба для волн типа ТМ и диэлектрического слоя с Как видно, при постоянном коэффициенте передачи вдоль поверхности для меньших радиусов цилиндра требуется более толстый диэлектрический слой. Однако при радиусах, превышающих несколько длин волн, требуемая толщина слоя слабо зависит от радиуса и медленно приближается к значению для плоскости. Результаты расчета для волн типа ТЕ показаны на рис. 10.14, а сплошными линиями, причем многие выводы, сделанные выше, сохраняют силу и здесь. На рис. 10.14, б приведены данные для гофрированной поверхности с угловым периодом 0 и угловой шириной канавок Из кривых видно, что опять для радиусов кривизны, превышающих несколько длин волн, величина почти не зависит от радиуса кривизны, а определяется главным образом геометрией гофрировки.