5. Исследование влияния диэлектрического заполнения на фазовую и групповую скорости в волноводе.

Частотные зависимости фазовой и групповой скоростей волны в волноводе являются одними из представлений закона дисперсии и могут быть получены из следующих соотношений:

Рисунок 7 - Зависимость групповой и фазовой скоростей от частоты для двух сред.

6. Исследование проникновения поля в стенки волновода.

Толщина скин-слоя, или иначе глубина проникновения поля в стенки волновода, может быть рассчитана через соотношение (13) и является функцией частоты:

Поверхностное сопротивление металлических стенок может быть рассчитано как действительная часть волнового сопротивления проводящей сферы (в приближении отсутствия токов смещения) и может быть выражено через толщину скин-слоя по формуле:

Частотные зависимости толщины скин слоя и поверхностного сопротивления металлических стенок волновода с воздушным заполнением приведены на рисунках 8 и 9 соответственно:

Рисунок 8 - Частотные зависимости толщины скин-слоя для золотого и серебрянного покрытий волновода.

Рисунок 9 – Зависимость поверхностного сопротивления от частоты для золотого и серебряного покрытий волновода.

7. Исследование спектра резонансных частот

Условие резонанса для продольных стоячих волн будет соответствовать полуволновому резонатору:

Каждый тип колебаний, возбуждаемый в резонаторе, имеет свою собственную частоту, определяемую типом моды, размерами резонатора и свойствами среды, заполняющей резонатор:

Пример расчета резонансных частот для моды

Результаты расчета резонансных частот для трех мод, входящих в рабочий диапазон частот приведены в таблицах 1,2 и 3 соответственно:

Таблица 1 – Результат расчета резонансных частот для моды E11

p	fрез, ГГц
1
2

Продолжение таблицы 1 – Результат расчета резонансных частот для моды E11

3
4
5
6
7
8

Таблица 2 – Результат расчета резонансных частот для моды E21

p	fрез, ГГц
1
2
3
4
5
6

Таблица 3 – Результат расчета резонансных частот для моды E02

p	fрез, ГГц
1
2
3
4
5