2. Линии передачи конечной длины

2.1. Основные характеристики линии передачи конечной

длины

До сих пор рассматривались регулярные волноводы, названные так потому, что их однородность на бесконечной длине предполагалась ненарушенной, и поэтому можно было оставлять лишь одну волну, пренебрегая встречной волной. В большинстве реальных волноводных систем предположение об их регулярности не оправдано, волноводы имеют конечную длину, однородность их нарушается разного рода сочленениями, изгибами, вводами и выводами энергии и т.п. Каждая из таких неоднородностей отражает падающую электромагнитную волну. Отраженные волны, комбинируя друг с другом, и складываясь с падающей волной, существенно изменяют картину распространения электромагнитных волн в волноводе.

Отраженные волны.Практически линия передачи всегда имеет конечную длину. С одной стороны она питается генератором (магнетрон, приемная антенна), а на другом конце включается приемник-нагрузка (передающая антенна, входные цепи приемника). В некоторых местах линии передачи может быть включены различные устройства, нарушающие однородность линии (повороты, реактивные элементы и т.д.) (см. рис.2.1).

В общем случае линия передачи является многоволновой, т.е. линией, размеры которой для заданной длины волны генератора удовлетворяют условию существования нескольких распространяющихся типов волн. Такую линию передачи можно представить в виде нескольких линий передачи с одним типом волны, характеризующихся своим волновым сопротивлением и постоянной распространения. Поэтому здесь и в дальнейшем будет предполагаться, что линии передачи одноволновые.

В одноволновой линии электромагнитная волна, распространяющаяся от генератора к нагрузке, отражается. Мы будем считать, что имеем режим однократных отражений. В линии передачи на различных неоднородностях и нагрузках могут возбуждаться нераспространяющиеся типы волн, амплитуды которых экспоненциально уменьшаются в зависимости от расстояния и места возникновения. Поэтому обычно можно выбрать сечение линии передачи, в котором амплитуда нераспространяющихся типов волн настолько мала, что ею можно пренебречь. В связи с этим всегда будет предполагаться, что линия передачи анализируется только в сечениях, где