19. Направляющие системы и направляемые волны.
Прямоугольные волноводы. Решение волновых уравнений для продольных составляющих полей классов Е и Н. Передаваемая мощность и затухание основной волны.
Про прямоугольный волновод в 20 билете
В прямоугольных волноводах передача энергии осуществляется в режиме поперечного электромагнитного излучения.
Когда электромагнитная волна переходит в режим электромагнитного излучения, энергия передаётся по линии передачи или волноводу при взаимодействии электрического и магнитного полей. Электрическое поле отвечает за движение зарядов внутри проводника, а магнитное поле вызывает протекание тока.
Затухание энергии в волноводе происходит из-за потерь в стенках волновода и в диэлектрической среде, заполняющей волновод.
18. Направляющие системы и направляемые волны.
Типы направляющих систем и направляемых волн. Волны классов Т, Е и Н. Структура и свойства ЭМП в волноводах. Критическая частота. Режимы полей в волноводах. Фазовая и групповая скорости.
Волны классов Т, Е и Н:
Т-волны (поперечные электромагнитные волны) – это волны, у которых продольные составляющие векторов электромагнитного поля равны нулю, т.е. Еz = 0 и Нz = 0;
Е
волны (электрические
или поперечно-магнитные волны) – это
волны, у которых Нz =
0, Еz
0;
H волны (магнитные или поперечно-электрические волны) – это волны, у которых Еz = 0, Нz 0;
Свойства ЭМП в волноводах:
1) В круглом волноводе низшим типом волны является волна Н11.
2)
У волны Н01 на
стенках волновода азимутальная
составляющая (поперечная скорость)
отсутствует и существует только
продольная составляющая напряженности
магнитного поля. Продольная составляющая
поля при 
также
стремится к нулю, что приводит к тому,
что ток
по стенкам не течет.
Этим обеспечивается малое затухание
волны Н01 (Н0n)
в круглых волноводах.
3) Волна Е01 в круглом волноводе обладает круговой симметрией. Благодаря этому свойству она используется во вращающихся соединениях антенных устройств.
Критическая частота — наименьшая частота, при которой возможно распространение данного типа волны в линии передачи.
Критическая длина волны — наибольшая длина волны в свободном пространстве, выше которой распространение данного типа волн в волноводе невозможно.
Режимы полей в волноводах.
Критический режим - В этом режиме распространение энергии по волноводу не происходит, а электромагнитное поле колеблется в поперечном сечении.
Докритический режим - Основной рабочий режим для передачи информации.
Закритический режим - электромагнитная энергия по волноводу не может распространяться, а все составляющие поля пропорциональны.
17. Волновые явления на границе раздела сред.
Явление полного внутреннего отражения и его практическое использование. Коэффициенты Френеля для различных поляризаций волны. Угол Брюстера.
Формулы Френеля, определяют отношения амплитуды, фазы и состояния поляризации преломлённой и отражённой плоских электромагнитных волн при прохождении их через плоскую границу раздела двух прозрачных сред.
Полное внутреннее отражение — это явление, при котором вся падающая волна отражается от границы раздела двух сред, меняет направление своего распространения так, что не проникает во вторую среду, а возвращается в первую или скользит по границе раздела двух сред
Применение:
перископ, бинокль, оптоволокно, эндоскоп.