Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 1.5.3. Волноводы, содержащие диэлектрикЕсли волновод полностью или частично заполнен диэлектрическим материалом, то коэффициент распространения, предельная длина волны и волновое сопротивление изменятся. Для материалов с малыми потерями и относительной магнитной проницаемостью, равной единице, коэффициент изменения фазы полностью заполненного волновода будет
Предельная длина волны для заполненного волновода равна
Для колебаний ТЕ всех видов волновое сопротивление имеет величину, определяемую уравнением (1.61) и умноженную на отношение При наличии малых диэлектрических потерь коэффициент затухания в децибелах на 100 футов для колебаний вида
Например, если вводить различные граничные условия и таким образом находить решения уравнений Максвелла. Другой метод анализа состоит в рассмотрении распространяющейся волны как комбинации двух плоских волн, распространяющихся под углом к оси волновода, и нахождении условий исчезновения поля этой сложной комбинации двух волн на стенках волновода. Этот метод суперпозиции двух элементарных волн [15, 16] был применен для плоскопараллельного и прямоугольного волноводов. По уравнениям построены графики критических частот во всей области изменения геометрических и диэлектрических параметров.
Рис. 1,24. Прямоугольный волновод с диэлектрической пластинкой, параллельной электрическому полю. (См. [89].) Обычный метод анализа состоит в том, что отрезок сложного волновода представляется в виде линии передачи и вычисляется волновое сопротивление и вектор распространения в поперечном направлении, при этом для поля у проводящих стенок записываются условия короткого замыкания. Одной из типичных структур является прямоугольный волновод, содержащий диэлектрическую пластину, расположенную параллельно вектору электрического поля, как показано на вставке рис. 1.24. Поля втягиваются в диэлектрик [51], в результате чего фазовая скорость и длина волны становятся меньше, чем фазовая скорость и длина волны в волноводе, заполненном воздухом. Когда Длина волны в волноводе становится равной длине волны в свободном пространстве, то внутри диэлектрика на границе воздух — диэлектрик возникает явление полного внутреннего отражения и большая доля энергии передается в той части волновода, которая заполнена диэлектриком. Максимальный эффект получается в том случае, когда диэлектрик помещается в центре поперечного сечения волновода, т. е. в области наибольшей напряженности электрического поля. В плоскости отсчета, проходящей через точку Т, эквивалентная схема волновода для колебаний вида
Рис. 1.25. Прямоугольный волновод с диэлектрической пластинкой, перпендикулярной электрическому полю. (См. [89].) График изменения отношения Когда в волноводе находится диэлектрическая пластинка со сторонами, перпендикулярными к силовым линиям электрического поля прямоугольного волновода, как показано на вставке рис. 1.25, анализ его более сложен. Распространяющийся вид колебаний имеет пять неисчезающих составляющих поля раздела между воздухом и диэлектриком. Когда толщина диэлектрика приближается к нулю, составляющие В плоскости отсчета Т эквивалентная схема поперечного сечения для основного вида колебаний в волноводе состоит из параллельного соединения двух короткозамкнутых передающих линий с колебаниями вида ТМ. Длина волны
Рис. 1.26. Круглый волновод с коаксиальной диэлектрической вставкой. (См. [89].) В этом случае характеристики сложного волновода являются функцией дополнительного параметра — отношения сторон волновода. Следовательно, чтобы показать, как изменяется отношение Когда в круглом волноводе находится диэлектрик, можно показать, что если нет осевой симметрии, то существование чистых волн ТЕ или ТМ невозможно. Условия распространения и предельные длины волн для такой коаксиальной структуры были получены в работах [11, 12, 18, 34, 49, 110, 129, 130]. Волновод для колебаний вида Колебаний типа ТМ. Длина волны в волноводе для колебаний вида ЛИТЕРАТУРА(см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан) (см. скан)
|
1 |
Оглавление
|