Заключение

В ходе выполнения данной работы был проведен анализ распространения электромагнитных волн в круглом волноводе. Были рассчитаны размеры волновода относительно критической частоты и заданного типа поля : .

Были построены силовые линии векторов электромагнитного поля и силовые линии токов в сечениях круглого волновода для заданной моды .

Было определено, что в заданный частотный диапазон 6-10 ГГц входят 5 мод, включая основную: . Для данных мод были построены дисперсионные кривые в координатах Бриллюэна . Из полученной зависимости видно, что дисперсионные кривые для мод и полностью совпадают, поэтому они будут являться вырожденными.

Исследована частотная зависимость волнового сопротивления в случаях воздушного заполнения и диэлектрического заполнения алюминатом лантана . Из построенной зависимостей видно, что в случае диэлектрического заполнения волновое сопротивление меньше по модулю и меньше изменяется с ростом частоты по сравнению с воздушным заполнением.

Построены частотные зависимости фазовой и групповой скоростей в волноводе с воздушным диэлектрическим заполнением. Из них видно, что в случае воздушного заполнения фазовая и групповая скорости при стремятся к значению равному , а в случае диэлектрического заполнения из алюмината лантана они стремятся к значению .

Было исследовано проникновение поля в стенки волновода и построены частотные зависимости толщины скин-слоя и поверхностного сопротивления для золотого и серебряного покрытий стенок. С ростом частоты глубина проникновения уменьшается, а поверхностное сопротивление наоборот увеличивается. Для золота, обладающего меньшим удельным сопротивлением, обе зависимости лежат выше, чем у серебра.

Исследован спектр резонансных частот короткозамкнутого на концах цилиндрического волновода с воздушным заполнением для мод . В диапазон рабочих частот для моды вошло 8 резонансных частот, для моды – 6 резонансных частот, для – 5 резонансных частот, для – 8 резонансных частот, для – 5 резонансных частот.

Для полученных резонансных гармоник волновода были рассчитаны добротности. Из полученных результатов видно, что для E-мод добротность с ростом номера гармоники p возрастает, а для H-мод наоборот уменьшается.

Список использованных источников

1. Гольдштейн Л.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны. М.: Сов. радио, 1971

2. С. П. Зубко, В. В. Витько, А. Г. Алтынников, А. Г. Гагарин, А. В. Дроздовский, Н. Ю. Медведева. Электромагнитные волны в направляющих системах: учеб.-метод. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2023. 34 с.