4.997
9 10
8.1 10
7.2 10
6.3 10
5.4 10
4.5 10
3.6 10
2.7 10
1.499 108
1.8 10
9 10
0
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
f (GHz)
vф(f) m
s
vэ(f) ms
Рисунок 3.7.1 – График зависимостей фазовой скорости волны (пунктирный график) и скорости распространения энергии волны (сплошной график) от частоты
3.8 ЧЕРТЕЖИ СТРУКТУРЫ ВЕКТОРНЫХ ЛИНИЙ ПОЛЕЙ И ЭПЮРЫ ТОКОВ НА СТЕНКАХ ВОЛНОВОДА
Необходимо построить структуру поля в волноводе и эпюры токов в нём же. Для этого используются выражения для мгновенных значений составляющих полей из пункта 3.3.1 при t 0.
|
|
|
|
|
|
|
Exm 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
-H0 4 π |
2 |
+β |
2 |
a |
2 |
sin(β z) |
|
2 π x |
|
|
|||||
E |
ym |
|
|
|
sin |
|
|
||||||||||
|
|
|
2 εa ω a |
π |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Ezm 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
H0 β a sin |
|
|
2 |
π x |
|
|
|
|||||||
|
|
H |
xm |
(β z) sin |
|
|
|
(62) |
|||||||||
|
|
|
2 |
π |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Hym 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 π x |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Hzm H0 cos(β z) cos |
a |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дальнейшее построение осуществляется по следующим правилам:
Составляющая чертится вдоль своей оси, в зависимости от знака;
Силовые линии вектора поля в каждой точке должны касаться вектора поля;
Там где длина вектора больше, силовые линии строятся гуще и наоборот.
Рисунок 3.8.1 – Чертёж поля внутри волновода, вид спереди
Рисунок 3.8.2 – Чертёж поля внутри волновода, вид сбоку
Рисунок 3.8.3 – Чертёж поля внутри волновода, вид сверху
Структура токов строится исходя из выражений, описанных в пункте 3.5, а также исходя из того факта, что векторные линии тока образуют семейство кривых, ортогональных семейству векторных линий H, а также следующих выражений для векторов тока:
для боковой стенки волновода (x 0):
j-y0 2 H0 cos 2 π x cos(β z) -y0 2 H0 cos(β z),
a
для нижней стенки волновода (y 0):
j -z0 |
2 |
|
H0 β a |
2 π x |
sin(β z) . |
|||
2 |
π |
sin |
a |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
+x0 H0 cos 2 π x cos(β z)
a
(63)
(64)
Рисунок 3.8.4 – Чертёж векторов тока, вид сбоку
Рисунок 3.8.5 – Чертёж векторов тока, вид сверху
Вопросы на защиту:
1.Выведите граничные условия для тангенциальных компонент векторов Е и D на границе раздела с идеальным проводником
2.Как построена картина силовых линий поля в сечении y=b/2