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ivanov666
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Файл:Устройства СВЧ для радиоэлектронных систем. Учебное пособие
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Ʉɨɧɫɬɪɭɤɰɢɹ ɦɟɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɝɨ ɢɡɨɥɹɬɨɪɚ ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ
f
f
f
ɪɢɫ. 3.6. ȼɧɭɬɪɟɧɧɢɣ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤ ɜɨɥɧɨɜɨɞɚ ɜ ɧɟɣ ɡɚɤɪɟɩɥɟɧ ɧɚ
ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɟ ɱɟɬɜɟɪɬɶɜɨɥɧɨɜɨɝɨ ɲɥɟɣɮɚ. ɉɨɞɤɥɸɱɟɧɢɟ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨ ɥɢɧɢɢ ɤɨɪɨɬɤɨɡɚɦɤɧɭɬɨɝɨ ɨɬɪɟɡɤɚ ɥɢɧɢɢ (ɲɥɟɣɮɚ) ɞɥɢɧɨɣ
ɞɚɱɢ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɧɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɣ ɱɚɫɬɨɬɟ
4λ ɧɟ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɢɡɦɟɧɟɧɢɸ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ ɥɢɧɢɢ ɩɟɪɟ-
ɥ
ɜɯɨɞɧɨɟ ɫɨɩɪɨ-
0
ɬɢɜɥɟɧɢɟ ɬɚɤɨɝɨ ɨɬɪɟɡɤɚ ɜɟɥɢɤɨ (ɜɯɨɞɧɚɹ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ ɪɚɜɧɚ 0).
ȼ ɩɨɥɨɫɟ ɱɚɫɬɨɬ ɜɯɨɞɧɚɹ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ ɲɥɟɣɮɚ
y ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ
ɲ
ɩɨ ɡɚɤɨɧɭ:
j
YlV
ɲ 0 ɮ
tg
=ω−ω,
Z
()
()
ɜɲ
ɩɨɷɬɨɦɭ ɩɪɢ ɨɬɫɬɪɨɣɤɟ ɨɬ ɱɚɫɬɨɬɵ
ɫɤɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɜɥɢɹɧɢɟ ɦɟ-
0
ɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɝɨ ɢɡɨɥɹɬɨɪɚ: ɜ ɥɢɧɢɢ ɩɨɹɜɥɹɟɬɫɹ ɨɬɪɚɠɟɧɧɚɹ ɜɨɥɧɚ.
ɏɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɚ ɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɢɹ ɥɢɧɢɢ ɫ ɢɡɨɥɹɬɨɪɨɦ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ
ɤɪɢɜɨɣ 1 ɧɚ ɪɢɫ. 3.5. ɉɪɢɦɟɧɟɧɢɟ ɲɥɟɣɮɚ ɫ ɛɨɥɟɟ ɜɵɫɨɤɢɦ ɜɨɥɧɨɜɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɪɚɫɲɢɪɢɬɶ ɪɚɛɨɱɭɸ ɩɨɥɨɫɭ
ɱɚɫɬɨɬ (ɪɢɫ. 3.5, ɤɪɢɜɚɹ 2).
Ʉɨɧɫɬɪɭɤɰɢɹ ɲɢɪɨɤɨɩɨɥɨɫɧɨɝɨ ɦɟɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɝɨ ɢɡɨɥɹɬɨɪɚ
ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 3.7, ɚ, ɚ ɟɝɨ ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɚɹ ɫɯɟɦɚ – ɧɚ ɪɢɫ. 3.7, ɛ.
ɫɪɟɞɧɟɣ ɱɚɫɬɨɬɟ
ɇɚ
ɞɥɢɧɚ ɢɡɨɥɹɬɨɪɚ ɪɚɜɧɚ
0
, ɩɨɷɬɨɦɭ ɨɧ
4λ
0
ɢɦɟɟɬ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨɟ ɜɯɨɞɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɢ ɧɟ ɜɥɢɹɟɬ ɧɚ ɪɚɛɨɬɭ ɥɢɧɢɢ. ɍɱɚɫɬɨɤ ɥɢɧɢɢ ɫ ɩɨɧɢɠɟɧɧɵɦ ɜɨɥɧɨɜɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟ-
2λ
ɧɢɟɦ ɢɦɟɟɬ ɞɥɢɧɭ
ɢ, ɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ, ɧɚ ɫɪɟɞɧɟɣ ɱɚɫɬɨɬɟ ɧɟ
ɜɧɨɫɢɬ ɢɡɦɟɧɟɧɢɣ ɜ ɪɚɛɨɬɭ ɥɢɧɢɢ. ȿɫɥɢ
, ɬɨ ɜɯɨɞɧɨɟ ɫɨ-
λ>λ
0
ɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɥɢɧɢɢ ɜ ɫɟɱɟɧɢɢ 2-2 ɛɟɡ ɭɱɟɬɚ ɜɥɢɹɧɢɹ ɢɡɨɥɹɬɨɪɚ
ɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɦ ɫ ɪɟɚɤɬɢɜɧɨɣ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɟɣ ɟɦɤɨɫɬɧɨɝɨ ɯɚɪɚɤɬɟɪɚ. ɇɚ ɷɬɨɣ ɠɟ ɱɚɫɬɨɬɟ ɜɯɨɞɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɥɢɧɢɢ
ɲɥɟɣɮɚ ɢɦɟɟɬ ɢɧɞɭɤɬɢɜɧɵɣ ɯɚɪɚɤɬɟɪ, ɬ. ɟ. ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɤɨɦɩɟɧɫɚɰɢɹ ɪɟɚɤɬɢɜɧɨɝɨ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ. ɏɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɚ ɫɨɝɥɚɫɨɜɚ-
51
ɧɢɹ ɥɢɧɢɢ ɫ ɢɡɨɥɹɬɨɪɨɦ, ɢɡɨɛɪɚɠɟɧɧɵɦ ɧɚ ɪɢɫ. 3.7, ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟ-
Z
ϕ
ɧɚ ɤɪɢɜɨɣ 3 ɧɚ ɪɢɫ. 3.5.
Ɋɢɫ. 3.7
3.1.2. ɂɡɝɢɛɵ, ɩɨɜɨɪɨɬɵ
ɉɪɨɫɬɵɟ ɭɝɥɨɜɵɟ ɢɡɝɢɛɵ (ɪɢɫ. 3.8, ɚ) ɩɪɢɜɨɞɹɬ ɤ ɪɚɫɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɢɸ ɢɡ-ɡɚ ɜɨɥɧ ɜɵɫɲɢɯ ɬɢɩɨɜ ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ ɢɡɝɢɛɚ (ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɫɬɶ ɟɦɤɨɫɬɧɨɝɨ ɬɢɩɚ). Ⱦɥɹ ɭɥɭɱɲɟɧɢɹ ɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɢɹ ɟɦɤɨɫɬɶ
ɢɡɝɢɛɚ ɭɦɟɧɶɲɚɸɬ, ɢɡɦɟɧɹɹ ɪɚɡɦɟɪɵ ɰɟɧɬɪɚɥɶɧɨɝɨ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚ
(ɪɢɫ. 3.8, ɛ, ɜ).
Ɋɢɫ. 3.8
ɉɥɚɜɧɵɣ ɢɡɝɢɛ (ɪɢɫ. 3.8, ɝ) ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɟɧ ɨɬɪɟɡɤɭ ɥɢɧɢɢ ɫ
ɢɧɵɦ ɜɨɥɧɨɜɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ
2λ , ɪɚɫɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɢɟ ɩɨɥɭɱɚɟɬɫɹ ɦɚɥɵɦ (ɫɦ. ɪɚɡɞ. 1.3). ȼ ɫɬɭ-
ɥ
ɜɜU
. ȿɫɥɢ ɟɝɨ ɞɥɢɧɚ ɪɚɜɧɚ
Z≠
ɩɟɧɱɚɬɨɦ ɢɡɝɢɛɟ (ɪɢɫ. 3.8, ɞ) ɞɥɹ ɩɨɜɨɪɨɬɚ ɧɚ ɭɝɨɥ ϕ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ
ɞɜɚ ɭɝɨɥɤɚ ɫ ɢɡɝɢɛɨɦ ɧɚ
, ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɧɵɟ ɧɚ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɢ
2
52
ɱɟɬɜɟɪɬɢ ɞɥɢɧɵ ɜɨɥɧɵ. ȼ ɬɚɤɨɦ ɢɡɝɢɛɟ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ ɨɬ ɭɝɨɥɤɨɜ
D
ɤɨɦɩɟɧɫɢɪɭɸɬ ɞɪɭɝ ɞɪɭɝɚ ɬɚɤ ɠɟ, ɤɚɤ ɢ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ ɨɬ ɞɜɭɯ ɲɚɣɛ
(ɫɦ. ɩɨɞɪɚɡɞ. 3.1.1).
ȼ ɬɟɯɧɢɤɟ ɋȼɑ ɨɛɵɱɧɨ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬ ɢɡɝɢɛɵ ɧɚ ɭɝɨɥ 90°,
ɢɡɝɢɛɵ ɫ ɨɫɬɪɵɦɢ ɭɝɥɚɦɢ, ɤɚɤ ɩɪɚɜɢɥɨ, ɧɟ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ.
3.1.3. ɂɡɦɟɪɟɧɢɟ ɞɢɚɦɟɬɪɚ ɩɨɩɟɪɟɱɧɨɝɨ ɫɟɱɟɧɢɹ
ɑɚɫɬɨ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɫɨɟɞɢɧɢɬɶ ɞɜɟ ɥɢɧɢɢ ɫ ɨɞɢɧɚɤɨɜɵɦɢ
ɜɨɥɧɨɜɵɦɢ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹɦɢ, ɧɨ ɫ ɪɚɡɧɵɦɢ ɞɢɚɦɟɬɪɚɦɢ
§·
¨¸
©¹
D
12
=
dd
12
.
ɉɪɨɫɬɨɟ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɞɢɚɦɟɬɪɨɜ (ɪɢɫ. 3.9, ɚ) ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ
ɩɨɹɜɥɟɧɢɸ ɩɚɪɚɡɢɬɧɨɣ ɟɦɤɨɫɬɢ, ɚ ɢɧɨɝɞɚ ɢ ɤ ɡɚɦɵɤɚɧɢɸ ɥɢɧɢɢ.
ɉɨɷɬɨɦɭ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬ ɫɞɜɢɝ ɫɟɱɟɧɢɣ ɧɚ ɜɟɥɢɱɢɧɭ δ (ɪɢɫ. 3.9, ɛ).
ȼɟɥɢɱɢɧɚ
dd
12
δ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɜɨɥɧɨɜɨɝɨ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ ɢ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ
.
Ɋɢɫ. 3.9
ȼ ɤɨɧɢɱɟɫɤɨɦ ɩɟɪɟɯɨɞɟ (ɪɢɫ. 3.9, ɜ) ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɨɬɪɟɡɨɤ
ɤɨɧɢɱɟɫɤɨɣ ɥɢɧɢɢ. ɉɪɢ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɢ ɞɥɢɧɵ ɩɟɪɟɯɨɞɚ l ɪɚɫɲɢɪɹ-
53
ɟɬɫɹ ɩɨɥɨɫɚ ɪɚɛɨɱɢɯ ɱɚɫɬɨɬ, ɩɨɜɵɲɚɟɬɫɹ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɚɹ ɩɪɨɱɧɨɫɬɶ. ɉɪɢ ɦɚɥɵɯ ɞɥɢɧɚɯ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɫɦɟɳɟɧɢɟ ɤɨɧɭɫɨɜ ɧɚ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ
δ.
3.1.4. Ɋɚɡɴɟɦɵ
Ɋɚɡɴɟɦɵ ɫɥɭɠɚɬ ɞɥɹ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ ɨɬɪɟɡɤɨɜ ɥɢɧɢɣ ɩɟɪɟɞɚɱɢ,
ɢɡɝɨɬɨɜɥɟɧɧɵɯ ɨɬɞɟɥɶɧɨ. Ʉɚɠɞɵɣ ɪɚɡɴɟɦ ɫɨɫɬɨɢɬ ɢɡ ɞɜɭɯ, ɱɚɳɟ
ɧɟɨɞɢɧɚɤɨɜɵɯ ɱɚɫɬɟɣ: ɪɨɡɟɬɤɢ ɢ ɜɢɥɤɢ. ɋɨɟɞɢɧɢɬɟɥɶ ɫ ɜɧɭɬɪɟɧɧɢɦ ɝɧɟɡɞɨɜɵɦ ɤɨɧɬɚɤɬɨɦ (ɨɯɜɚɬɵɜɚɸɳɚɹ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɶ), ɜɢɥɤɚ –
ɫɨɟɞɢɧɢɬɟɥɶ ɫ ɜɧɭɬɪɟɧɧɢɦ ɲɬɵɪɟɜɵɦ ɤɨɧɬɚɤɬɨɦ. Ɋɚɡɦɟɪɵ
ɜɧɟɲɧɢɯ ɫɨɟɞɢɧɢɬɟɥɟɣ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɜɵɩɨɥɧɹɬɶ ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ȽɈɋɌ 20265-83 ɋɨɟɞɢɧɢɬɟɥɢ ɪɚɞɢɨɱɚɫɬɨɬɧɵɟ.
ɗɬɨɬ ɫɬɚɧɞɚɪɬ ɪɚɡɪɟɲɚɟɬ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶ
ɧɚɫɤɨɥɶɤɨ ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɣ
ɫɨɟɞɢɧɢɬɟɥɟɣ, ɩɨɤɚɡɚɧɧɵɯ ɧɚ ɟɝɨ ɱɟɪɬɟɠɚɯ. ɋɨɟɞɢɧɢɬɟɥɢ ɩɨ
ɱɟɪɬɟɠɭ 15 ȽɈɋɌɚ ɩɨɤɚɡɚɧɵ ɧɚ ɪɢɫ. 3.10: ɚ – ɪɨɡɟɬɤɚ; ɛ – ɜɢɥɤɚ.
ɚ ɛ
Ɋɢɫ. 3.10
3.1.5. ȼɪɚɳɚɸɳɢɟɫɹ ɫɨɱɥɟɧɟɧɢɹ
ɋɥɭɠɚɬ ɞɥɹ ɩɟɪɟɞɚɱɢ ɋȼɑ-ɫɢɝɧɚɥɚ ɧɚ ɜɪɚɳɚɸɳɢɟɫɹ ɭɡɥɵ
ɪɚɞɢɨɫɢɫɬɟɦɵ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ ɧɚ ɫɤɚɧɢɪɭɸɳɭɸ ɚɧɬɟɧɧɭ, ɜɪɚɳɚɸɳɢɣɫɹ ɨɛɥɭɱɚɬɟɥɶ. ɇɚɢɛɨɥɶɲɟɟ ɪɚɫɩɪɨɫɬɪɚɧɟɧɢɟ ɩɨɥɭɱɢɥɢ ɞɪɨɫɫɟɥɶɧɵɟ ɜɪɚɳɚɸɳɢɟɫɹ ɫɨɱɥɟɧɟɧɢɹ, ɜ ɤɨɬɨɪɵɯ ɜɥɢɹɧɢɟ ɧɟɧɚɞɟɠɧɵɯ
ɬɪɭɳɢɯɫɹ ɤɨɧɬɚɤɬɨɜ ɧɚ ɪɚɛɨɬɭ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɢɫɤɥɸɱɟɧɨ.
54
ȼ ɤɨɚɤɫɢɚɥɶɧɨɦ ɞɪɨɫɫɟɥɶɧɨɦ ɜɪɚɳɚɸɳɟɦɫɹ ɫɨɱɥɟɧɟɧɢɢ,
ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɹ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 3.11, ɜ ɦɟɫɬɚɯ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ
ɜɧɭɬɪɟɧɧɢɯ ɢ ɜɧɟɲɧɢɯ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ ɨɫɧɨɜɧɨɣ ɥɢɧɢɢ ɜɵɩɨɥɧɟɧɵ
ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɵɟ ɤɨɚɤɫɢɚɥɶɧɵɟ ɩɨɥɨɫɬɢ (ɞɪɨɫɫɟɥɶɧɵɟ ɤɚɧɚɜɤɢ) –
ɱɟɬɜɟɪɬɶɜɨɥɧɨɜɵɟ ɨɬɪɟɡɤɢ ɤɨɚɤɫɢɚɥɶɧɵɯ ɥɢɧɢɣ, ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɸɳɢɟ ɤɚɱɟɫɬɜɟɧɧɨɟ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɟ ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɨɣ (ɪɢɫ. 3.11, ɚ ɫɥɟɜɚ)
ɢ ɜɪɚɳɚɸɳɟɣɫɹ (ɫɩɪɚɜɚ) ɱɚɫɬɟɣ ɥɢɧɢɢ ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɬɪɭɳɢɯɫɹ
ɤɨɧɬɚɤɬɨɜ.
Ɋɢɫ. 3.11
Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɩɨɞɪɨɛɧɟɟ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɟ ɜɧɟɲɧɢɯ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ
ɥɢɧɢɣ. Ɍɪɭɳɢɣɫɹ ɤɨɧɬɚɤɬ (ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧ ɜ ɫɟɱɟɧɢɢ Ⱥ) ɢɦɟɟɬ ɤɨɧɟɱɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ Z
, ɢɡɦɟɧɹɸɳɟɟɫɹ ɩɪɢ ɜɪɚɳɟɧɢɢ. ɗɬɨ ɫɨ-
ɤ
ɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɫɨɟɞɢɧɟɧɨ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ ɫ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɵɦ ɜɯɨɞɧɵɦ
ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ ɱɟɬɜɟɪɬɶɜɨɥɧɨɜɨɣ ɤɨɪɨɬɤɨɡɚɦɤɧɭɬɨɣ ɤɨɚɤɫɢɚɥɶɧɨɣ ɤɚɧɚɜɤɢ 1. əɫɧɨ, ɱɬɨ ɜɯɨɞɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɬɚɤɨɝɨ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨ ɩɪɢ ɥɸɛɨɦ ɤɨɧɟɱɧɨɦ Z
. ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɷɬɨ ɫɨɩɪɨ-
ɤ
ɬɢɜɥɟɧɢɟ ɧɚɝɪɭɠɚɟɬ ɱɟɬɜɟɪɬɶɜɨɥɧɨɜɵɣ ɨɬɪɟɡɨɤ ɥɢɧɢɢ 2, ɜɯɨɞɧɨɟ
ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɷɬɨɝɨ ɨɬɪɟɡɤɚ ɜ ɫɟɱɟɧɢɢ Ⱥ ɪɚɜɧɨ ɧɭɥɸ. ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ, ɜɧɟɲɧɢɟ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɢ ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɨɣ ɢ ɩɨɞɜɢɠɧɨɣ ɱɚɫɬɟɣ
55
ɨɫɧɨɜɧɨɣ ɥɢɧɢɢ ɧɚɞɟɠɧɨ ɫɨɟɞɢɧɟɧɵ ɩɪɢ ɥɸɛɨɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɢ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ.
ɋɨɟɞɢɧɟɧɢɟ ɜɧɭɬɪɟɧɧɢɯ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ ɥɢɧɢɢ ɜɵɩɨɥɧɟɧɨ
ɚɧɚɥɨɝɢɱɧɨ. Ɍɪɭɳɢɣɫɹ ɤɨɧɬɚɤɬ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧ ɜ ɫɟɱɟɧɢɢ ȼ. ɇɚ ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɨɣ ɫɯɟɦɟ ɜɪɚɳɚɸɳɟɝɨ ɫɨɱɥɟɧɟɧɢɹ (ɪɢɫ. 3.11, ɛ) ɜɧɟɲɧɢɣ
ɩɪɨɜɨɞɧɢɤ ɩɨɤɚɡɚɧ ɫɜɟɪɯɭ, ɚ ɜɧɭɬɪɟɧɧɢɣ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤ – ɜɧɢɡɭ ɥɢɧɢɢ. Ɂɚɦɟɬɢɦ, ɱɬɨ ɜɨ ɜɫɟɯ ɤɚɧɚɜɤɚɯ ɫɨɱɥɟɧɟɧɢɹ ɬɚɤ ɠɟ, ɤɚɤ ɢ ɜ
ɨɫɧɨɜɧɨɣ ɥɢɧɢɢ
, ɜɨɡɛɭɠɞɚɟɬɫɹ ɜɨɥɧɚ ɬɢɩɚ Ɍ, ɞɥɢɧɚ ɤɨɬɨɪɨɣ ɪɚɜɧɚ
ɪɚɛɨɱɟɣ ɞɥɢɧɟ ɜɨɥɧɵ.
Ⱦɪɨɫɫɟɥɶɧɵɟ ɜɪɚɳɚɸɳɢɟɫɹ ɫɨɱɥɟɧɟɧɢɹ ɧɚɞɟɠɧɨ ɪɚɛɨɬɚɸɬ
ɩɪɢ ɛɨɥɶɲɢɯ ɦɨɳɧɨɫɬɹɯ ɢ ɫɤɨɪɨɫɬɹɯ ɜɪɚɳɟɧɢɹ. ɂɯ ɧɟɞɨɫɬɚɬɨɤ –
ɭɡɤɨɩɨɥɨɫɧɨɫɬɶ.
3.1.6. ɑɟɬɜɟɪɬɶɜɨɥɧɨɜɵɟ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɵ
ȼɚɪɢɚɧɬɵ ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɨɝɨ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɹ ɱɟɬɜɟɪɬɶɜɨɥɧɨɜɵɯ
ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɨɜ ɞɥɹ ɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɢɹ ɥɢɧɢɣ ɩɟɪɟɞɚɱɢ ɫ ɪɚɡɧɵɦɢ
ɜɨɥɧɨɜɵɦɢ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹɦɢ ɩɨɤɚɡɚɧɵ ɧɚ ɪɢɫ. 3.12. Ɍɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɵ ɞɥɹ ɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɢɹ ɜ ɬɪɚɤɬɟ ɪɟɝɭɥɹɪɧɨɣ ɥɢɧɢɢ ɩɪɢɜɟɞɟɧɵ ɧɚ
ɪɢɫ. 3.13.
Ɋɢɫ. 3.12
Ɋɢɫ. 3.13
56
§ 3.2. ɉɨɥɨɫɤɨɜɵɟ ɬɪɚɤɬɵ
ɉɪɨɜɨɞɧɢɤɢ ɩɨɥɨɫɤɨɜɵɯ ɬɪɚɤɬɨɜ ɋȼɑ ɜɵɩɨɥɧɹɸɬɫɹ ɜ ɜɢɞɟ ɩɟɱɚɬɧɵɯ ɩɥɚɬ ɧɚ ɩɥɨɫɤɢɯ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɯ ɩɥɚɫɬɢɧɚɯ ɫ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɣ ɬɨɥɳɢɧɨɣ. Ⱦɥɹ ɤɨɧɤɪɟɬɧɨɝɨ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ ɩɪɢ ɡɚɞɚɧɧɨɣ
ɬɨɥɳɢɧɟ ɩɥɚɫɬɢɧɵ ɜɨɥɧɨɜɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɥɢɧɢɢ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɲɢɪɢɧɨɣ ɩɨɥɨɫɤɨɜɨɝɨ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚ: ɱɟɦ ɲɢɪɟ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤ, ɬɟɦ
ɦɟɧɶɲɟ ɜɨɥɧɨɜɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ.
Ⱦɥɹ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɹ ɨɬɪɚɠɟɧɢɣ ɭ ɭɝɥɨɜɵɯ ɢɡɝɢɛɨɜ ɥɢɧɢɣ ɫ
ɲɢɪɨɤɢɦɢ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚɦɢ 1ɦɦw
> ɫɪɟɡɚɸɬ ɭɝɨɥɤɢ (ɪɢɫ. 3.14, ɚ),
ɟɫɥɢ
90 120°≤α≤ °
(
0,65ɯw= ɩɪɢ 90 ).α= ° ɉɪɢ
1
120α> °
ɢ
1 ɦɦw < ɭɝɨɥɤɢ ɧɟ ɫɪɟɡɚɸɬ (ɪɢɫ. 3.14, ɛ, ɜ). ɉɥɚɜɧɵɟ ɢɡɝɢɛɵ
(ɪɢɫ. 3.12, ɝ) ɪɟɤɨɦɟɧɞɭɟɬɫɹ ɜɵɩɨɥɧɹɬɶ ɫ ɛɨɥɶɲɢɦɢ ɪɚɞɢɭɫɚɦɢ
ɡɚɤɪɭɝɥɟɧɢɣ. ȿɫɥɢ 090°≤α≤ °, ɬɨ
ɩɪɢɧɢɦɚɸɬ
ɧɨɣ
2λ , ɨɧ ɛɭɞɟɬ ɦɟɧɶɲɟ ɜɥɢɹɬɶ ɧɚ ɪɚɛɨɬɭ ɫɯɟɦɵ. ɉɪɢ ɢɡɦɟɧɟ-
ɥ
3Rw> ; 3Rb> . ȿɫɥɢ ɩɥɚɜɧɵɣ ɢɡɝɢɛ ɜɵɩɨɥɧɢɬɶ ɞɥɢ-
5Rw> , 5Rb> . ɉɪɢ 90α> °
ɧɢɢ ɞɥɢɧɵ ɩɨɥɨɫɤɨɜɵɯ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɚɹ
ɞɥɢɧɚ ɨɬɪɟɡɤɚ ɥɢɧɢɢ ɩɟɪɟɞɚɱɢ ɢ ɮɚɡɚ ɫɢɝɧɚɥɚ ɧɚ ɟɝɨ ɜɵɯɨɞɟ.
Ɋɢɫ. 3.14
ɂɡɝɢɛɵ ɥɢɧɢɣ ɩɟɪɟɞɚɱɢ ɱɚɫɬɨ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɞɥɹ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɹ ɝɚɛɚɪɢɬɨɜ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ. ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɢ, ɩɨɤɚɡɚɧɧɵɟ ɧɚ ɪɢɫ. 3.15, ɢɦɟɸɬ ɨɞɢɧɚɤɨɜɭɸ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɭɸ ɞɥɢɧɭ, ɧɨ ɭ
ɩɪɚɜɨɝɨ ɞɥɢɧɚ ɦɟɧɶɲɟ.
57
Ɋɢɫ. 3.15
ȼɵɩɨɥɧɟɧɢɟ ɲɥɟɣɮɚ, ɪɚɡɨɦɤɧɭɬɨɝɨ ɧɚ ɤɨɧɰɟ ɢ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɧɨɝɨ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨ ɨɫɧɨɜɧɨɣ ɥɢɧɢɢ, ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫ. 3.16, ɚ.
Ɂɚɦɤɧɭɬɶ ɧɚ ɤɨɪɩɭɫ ɤɨɧɟɰ ɲɥɟɣɮɚ ɧɟɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɨɣ ɩɨɥɨɫɤɨɜɨɣ
ɥɢɧɢɢ ɦɨɠɧɨ ɥɢɛɨ ɱɟɪɟɡ ɨɬɜɟɪɫɬɢɟ ɜ ɩɥɚɬɟ ɤɭɫɨɱɤɨɦ ɮɨɥɶɝɢ
(ɪɢɫ. 3.16, ɛ) ɦɟɬɚɥɥɢɡɚɰɢɟɣ ɫɬɟɧɨɤ ɨɬɜɟɪɫɬɢɹ (ɪɢɫ. 3.16, ɜ), ɥɢɛɨ
ɜɢɧɬɨɦ, ɥɢɛɨ ɧɚ ɤɪɚɸ ɩɥɚɬɵ (ɪɢɫ. 3.16, ɝ). Ⱦɥɹ ɡɚɦɵɤɚɧɢɹ
ɲɥɟɣɮ
ɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɨɣ ɩɨɥɨɫɤɨɜɨɣ ɥɢɧɢɢ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɫɨɟɞɢɧɢɬɶ ɫ ɨɛɟɢɦɢ ɜɧɟɲɧɢɦɢ ɩɥɚɫɬɢɧɚɦɢ (ɪɢɫ. 3.16, ɞ).
Ɋɢɫ. 3.16
Ʉɨɧɮɢɝɭɪɚɰɢɹ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ ɱɟɬɜɟɪɬɶɜɨɥɧɨɜɵɯ ɬɪɚɧɫɮɨɪ-
ɦɚɬɨɪɨɜ ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 3.17.
Ɋɢɫ. 3.17
ȼ ɫɥɨɠɧɨɦ ɬɪɚɤɬɟ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɦɟɠɞɭ ɫɨɫɟɞɧɢɦɢ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɚɦɢ ɧɚ ɩɥɚɬɟ ɜɨ ɢɡɛɟɠɚɧɢɟ ɜɡɚɢɦɧɵɯ ɫɜɹɡɟɣ ɜɵɛɢɪɚɸɬ ɧɟ
ɦɟɧɟɟ ɭɬɪɨɟɧɧɨɣ ɬɨɥɳɢɧɵ ɩɥɚɬɵ (ɪɢɫ. 3.18).
58
ϕ
ϕ
ϕ
Ɋɢɫ. 3.18 Ɋɢɫ. 3.19
ȿɫɥɢ ɱɚɫɬɢ ɫɯɟɦɵ ɜɵɩɨɥɧɟɧɵ ɧɚ ɧɟɫɤɨɥɶɤɢɯ ɨɬɞɟɥɶɧɵɯ
ɩɥɚɬɚɯ, ɨɧɢ ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɫɨɟɞɢɧɟɧɵ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ ɩɟɪɟɦɵɱɤɚɦɢ ɢɡ
ɮɨɥɶɝɢ (ɪɢɫ. 3.19).
§ 3.3. Ɍɪɚɤɬɵ ɧɚ ɩɪɹɦɨɭɝɨɥɶɧɵɯ ɜɨɥɧɨɜɨɞɚɯ
3.3.1. ɂɡɝɢɛɵ, ɩɨɜɨɪɨɬɵ, ɫɤɪɭɬɤɢ
ɂɡɝɢɛ ɩɪɹɦɨɭɝɨɥɶɧɨɝɨ ɜɨɥɧɨɜɨɞɚ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɸɬ ɥɢɛɨ ɜ
ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ȿ – ɜ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ, ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨɣ ɭɡɤɨɣ ɫɬɟɧɤɟ (ɫɦ.
ɪɢɫ. 1.1), ɥɢɛɨ ɜ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɇ – ɜ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ, ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨɣ ɲɢɪɨɤɨɣ ɫɬɟɧɤɟ; ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ ɫɭɳɟɫɬɜɭɸɬ ȿ-ɭɝɨɥɤɢ (ɪɢɫ. 3.20, ɚ) ɢ
ɇ-ɭɝɨɥɤɢ (ɪɢɫ. 3.20, ɛ). ɍɫɥɨɜɧɵɟ ɨɛɨɡɧɚɱɟɧɢɹ ɭɝɨɥɤɨɜ ɧɚ ɫɯɟɦɚɯ ɬɪɚɤɬɨɜ ɩɪɢɜɟɞɟɧɵ ɧɚ ɬɟɯ ɠɟ ɪɢɫɭɧɤɚɯ. ȼ ɩɪɨɫɬɵɯ
ɜɨɡɧɢɤɚɸɬ ɜɵɫɲɢɟ ɬɢɩɵ ɜɨɥɧ, ɩɪɢɜɨɞɹɳɢɟ ɤ ɩɨɹɜɥɟɧɢɸ ɨɬɪɚɠɟɧɢɣ. Ⱦɥɹ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɹ ɨɬɪɚɠɟɧɢɣ ɢɡɝɢɛɵ ɜɵɩɨɥɧɹɸɬ ɬɚɤ, ɤɚɤ
ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫ. 3.20. Ɇɢɧɢɦɭɦ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦ
, ɤɨɬɨɪɨɟ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɲɢɪɢɧɵ ɜɨɥɧɨɜɨɞɚ, ɭɝɥɚ ɩɨ-
ɫ d
ɭɝɨɥɤɚɯ
ɜɨɪɨɬɚ, ɬɢɩɚ ɭɝɨɥɤɚ. ɉɪɢ
ɜɵɛɢɪɚɸɬ
0,6ɫ d = ɞɥɹ ȿ-ɭɝɨɥɤɚ ɢ 0,65ɫ d = ɞɥɹ ɇ-ɭɝɨɥɤɚ.
0,8λλ ≈ ɢ ɩɨɜɨɪɨɬɟ ɧɚ 90° ɨɛɵɱɧɨ
ɤɪ
Ⱦɥɹ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɹ ɨɬɪɚɠɟɧɢɣ ɱɚɫɬɨ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɫɬɭɩɟɧɱɚɬɵɟ
ɢɡɝɢɛɵ. ȼ ɢɡɝɢɛɟ ɧɚ ɭɝɨɥ 90
ɢɦɟɸɬɫɹ ɞɜɚ ɩɪɨɫɬɵɯ ɭɝɨɥɤɚ ɫ ɢɡɝɢɛɨɦ ɧɚ ɭɝɨɥ
ɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ ɨɬ ɩɨɜɨɪɨɬɚ ɧɚ ɭɝɨɥ
=°, ɩɨɤɚɡɚɧɧɵɣ ɧɚ ɪɢɫ. 3.21, ɚ,
245.
=° Ʉɨ-
2
ɦɟɧɶɲɟ, ɱɟɦ ɨɬ
ɩɨɜɨɪɨɬɚ ɧɚ ɭɝɨɥ ϕ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ ɨɬ ɩɪɨɫɬɨɝɨ
ɢɡɝɢɛɚ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɩɪɢ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɢ ɭɝɥɚ ɩɨɜɨɪɨɬɚ. ɍɝɨɥɤɢ
59
(2 1)
nL+λ
ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɵ ɧɚ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɢ
=
ɥ
, ɝɞɟ n = 0, 1, 2, ... ɉɪɢ
4
ɷɬɨɦ ɨɬɪɚɠɟɧɢɹ ɨɬ ɭɝɨɥɤɨɜ ɤɨɦɩɟɧɫɢɪɭɸɬɫɹ (ɫɦ. ɩɨɞɪɚɡɞ. 3.1.1).
ɍ ɩɥɚɜɧɵɯ ɢɡɝɢɛɨɜ ɞɥɹ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɹ ɨɬɪɚɠɟɧɢɣ ɞɥɢɧɭ ɜɵɛɢɪɚɸɬ
ɤɪɚɬɧɨɣ ɩɨɥɨɜɢɧɟ ɞɥɢɧɵ ɜɨɥɧɵ ɜ ɜɨɥɧɨɜɨɞɟ.
Ɋɢɫ. 3.20 Ɋɢɫ. 3.21
ɋɤɪɭɬɤɢ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɞɥɹ ɩɨɜɨɪɨɬɚ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɢ. Ⱦɥɢɧɚ ɩɥɚɜɧɨɣ ɫɤɪɭɬɤɢ (ɪɢɫ. 3.21, ɛ) ɞɨɥɠɧɚ ɛɵɬɶ ɤɪɚɬɧɚ
ɰɟɥɨɦɭ ɱɢɫɥɭ ɩɨɥɭɜɨɥɧ, ɧɨ ɧɟ ɦɟɧɟɟ ɞɜɭɯ ɞɥɢɧ ɜɨɥɧ.
3.3.2. ɋɨɟɞɢɧɟɧɢɹ ɜɨɥɧɨɜɨɞɨɜ
Ʉɨɧɬɚɤɬɧɵɟ ɮɥɚɧɰɵ (ɪɢɫ. 3.22) ɨɛɥɚɞɚɸɬ ɩɥɨɯɨɣ ɷɥɟɤɬɪɨɝɟɪɦɟɬɢɱɧɨɫɬɶɸ. Ⱦɥɹ ɭɥɭɱɲɟɧɢɹ ɤɚɱɟɫɬɜɚ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɮɥɚɧɰɟɜ ɜɵɩɨɥɧɹɸɬ ɫ ɜɵɫɨɤɨɣ ɬɨɱɧɨɫɬɶɸ ɢɥɢ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ
ɩɪɭɠɢɧɵ, ɩɪɨɤɥɚɞɤɢ ɢɡ ɩɪɭɠɢɧɧɨɣ ɩɪɨɜɨɥɨɤɢ. ɉɨɫɥɟ ɫɛɨɪɤɢ
ɮɥɚɧɰɵ ɩɪɨɩɚɢɜɚɸɬ ɥɟɝɤɨɩɥɚɜɤɢɦɢ ɩɪɢɩɨɹɦɢ.
Ⱦɥɹ ɢɫɤɥɸɱɟɧɢɹ ɜɥɢɹɧɢɹ ɧɟɫɨɜɟɪɲɟɧɫɬɜɚ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɝɨ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ ɜ ɞɪɨɫɫɟɥɶɧɨ-ɮɥɚɧɰɟɜɨɦ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɢ (ɪɢɫ. 3.23, ɚ) ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɮɥɚɧɟɰ ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɨɣ ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɢ. Ʉɨɪɨɬɤɨɡɚɦɤɧɭ-
ɤɚɧɚɜɤɚ 1 ɜɵɩɨɥɧɹɟɬɫɹ ɜ ɜɢɞɟ ɱɟɬɜɟɪɬɶɜɨɥɧɨɜɨɝɨ ɨɬɪɟɡɤɚ
ɬɚɹ
ɤɨɚɤɫɢɚɥɶɧɨɝɨ ɜɨɥɧɨɜɨɞɚ. ȼ ɧɟɣ ɜɨɡɛɭɠɞɚɟɬɫɹ ɜɨɥɧɚ ɬɢɩɚ
H .
11
ɗɬɚ ɤɚɧɚɜɤɚ ɢɦɟɟɬ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨɟ ɜɯɨɞɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ, ɤɨɬɨɪɨɟ
ɱɟɪɟɡ ɤɨɧɟɱɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ Z
ɤɨɧɬɚɤɬɚ ɦɟɠɞɭ ɮɥɚɧɰɚɦɢ
ɤ
60
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