42. Режимы работы в однородной линии передачи. Понятие о критической частоте. Фазовая скорость волн в линии передачи. Длина волны в линии.

1. Критическая частота и критическая длина волны.

β – действительное и

Бегущая волна

2. 

Стоячая волна

3) при

Частота, на которой , наз-ся критической

Режимы:

распространения или

критический или

предельный или

Фазовая скорость:

Длина волны в ЛП:

43. Волны типа н в прямоугольном волноводе. Классификация, основные свойства.

H – волны:

Граничные условия:

при

при

Краевая задача:

Классификация магнитных волн в прямоугольном волноводе.

Классификация производится в соответствии с индексами m и n.

m- количество полуволн, которые укладываются на широкой стенке волновода.

n- количество полуволн, которые укладываются вдоль узкой стенке волновода.

, где m=0;1;2;3;… n=0;1;2;3;… но волны типа нет!

Равенство нулю одного из индексов означает, что поле рассматриваемой волны не зависит от соответствующей координаты (при m=0 – от координаты х, а при n=0 – от координаты у).

является низшей волной

44. Структура полей волн типа , , . Структура токов проводимости на стенках волновода для волны . Излучающие и неизлучающие щели, прорезаемые в стенках волновода.

Структура волны типа

m=1 n=0

Структура волн типа и

Структура токов проводимости на стенках волновода для .

Излучающие и неизлучающие щели, прорезаемые в стенках волновода.

45. Волны типа е в прямоугольном волноводе. Классификация, основные свойства.

Уравнение Гельмгольца для Е волн:

,

где – функция, у которой одна часть зависит от x, другая от у.

В результате преобразования получим

Граничное условие: Касательные составляющие эл.поля

должны быть равны 0 на всех стенках.

и

, m= 1, 2,…. , n= 1, 2, ….

В таком случае получаем:

Подставляя получим

m – число полуволн укладывающихся на широкой стенке

n – число полуволн укладывающихся на узкой стенке

В случае E волн значения m=0 и n=0 не годятся, так как при этом случае во всех точках внутри волновода, что не допустимо.

Чтобы найти надо знать ещё условие – сколько мощности распространяется по волноводу.

46. Структура полей волны типа , структура токов проводимости.

Структура силовых линий поля будет зависеть от индексов m и n.

Основная волна , так как у неё самая большая

47. Одноволновый и многоволновый режимы работы волновода. Обеспечение одноволнового режима работы прямоугольного волновода.

Одноволновый режим – режим, при котором передача энергии происходит одним типом волны, для этого используют основную волну, имеющую наибольшую . Для этого выбирается размеры поперечных линий, чтобы на любой частоте рабочего диапазона длина волны электромагнитных колебаний не превышала критической длины основной волны , но была больше критической длины волны первого высшего порядка (волна, критическая длина которой меньше основной волны, но больше критических длин всех остальных зон). Соответственно многоволновой режим работы будет при передачи энергии несколькими типами волн.

В прямоугольном волноводе одноволновой режим работы обеспечивается при размерах:

и

Для обеспечения одноволнового режима работа во всем используемом диапазоне длин волн необходимо, чтобы выполнялись неравенства: и

Полосу частот, в пределах которой сохраняется одноволновой режим, обычно характеризуют коэффициентом ширикополосности: