Аналогично выводятся формулы для коэффициентов ослабления, соответствующих другим типам волн. Расчеты показывают, что наименьшие потери в прямоугольном волноводе имеют место при передаче энергии волной Н10. На рис. 12.12 показаны графики зависимости коэффициента ослабления м (в дБ/км) от частоты для волн Н10, Е11 и Н20 в случае медного волновода при а = 51 мм и b = 25 мм. Как
|
видно из приведенных графиков, потери энергии в |
|
|
волноводе резко возрастают при приближении частоты |
|
|
к критической. Это свойство, характерное для всех |
|
|
металлических волноводов, легко объясняется на основе |
|
|
концепции парциальных волн. Действительно, у Е- и Н- |
|
|
волн парциальные волны распространяются по ломаным |
|
|
линиям, многократно отражаясь от поверхности |
|
|
металлических стенок. На частотах, близких к |
|
критической, угол падения парциальных волн на |
металлическую поверхность мало |
|
отличается от нулевого (угол |
на рис. 12.7 близок к /2). Но чем ближе угол падения к |
|
нулю, тем большее число отражений испытывают парциальные волны при своем движении на некотором отрезке линии. При каждом отражении часть энергии электромагнитной волны теряется из-за неидеальной проводимости металла (появляется преломленная волна). Поэтому потери в проводниках линии, перенос энергии по которым осуществляется Е- и Н- волнами, растут по мере приближения к критической частоте. Вслед за резким падением затухания при удалении от критической частоты (рис. 12.12) снова начинается его монотонное возрастание, вызванное увеличением поверхностного сопротивления металла RS с ростом частоты.