Міністерство освіти і науки україни

Національний авіаційний університет

В. О. Іванов, Є. І. Габрусенко

ЛІНІЇ ПЕРЕДАЧІ ТА РЕЗОНАНСНІ СИСТЕМИ

В ДІАПАЗОНІ НАДВИСОКИХ ЧАСТОТ

Конспект лекцій

(електронна версія)

Київ 2000

УДК 621.372.8(075.8)

ББК з 845 7я73-1

І20

Рецензенти: О.Л. Петрашевскький, В.В.Пілінський

Затверджено на секції факультету електроніки редакційної ради КМУЦА 20.11.1999 р.

І20 Іванов В.О., Габрусенко Є.І.

Лінії передачі та резонансні системи в діапазоні надвисоких частот: Конспект лекцій. – К.: КМУЦА, 2000.- 64 с.

Конспект лекцій присвячеон вивченню особливостей електромагнітних явищ у радіохвилеводах та багатохвильових об’ємних резонаторах. Розглянуто види ліній передачі енергії та коливальних систем діапазону надвисоких частот.

Розраховано для студентів спеціальностей 7.090702 “Радіоелектронні системи та комплекси”, 7.090703 “Апаратура радіозв’язку, радіомовлення і телебачення”.

ББК з 845 7я73-1

В.О.Іванов, Є.І.Габрусенко, 2000

1. Хвилі в спрямовуючих системах

В попередніх розділах ми розглянули основні закономірності, якім підпорядковуються хвилеві електромагнітні процеси в будь-яких середовищах або системах. Треба взяти до уваги, що електромагнітні хвилі створюються з метою передачі інформації на певну відстань за допомогою певних систем. Тому в даному розділі розглянемо опис поширення електромагнітних хвиль в спрямовую-чих системах. Зауважимо, що спрямовуючі системи складаються з провідникових поверхонь і поширення хвиль здійснюється завдяки перевідбиванню від них.

1.1. Структура електромагнітного поля над плоскою ідеально провідною поверхнею

1.1.1. Хвильові явища над ідеально провідною поверхнею

Припустимо, що в просторі існує межа поділу між ідеальним діелектриком та ідеально провідною площиною. Нехай з боку діелектрика на площину падає однорідна лінійно-поляризована поперечна електромагнітна хвиля (типу "Т"). Ознакою такої хвилі є, як відомо, відсутність проекцій векторів ів напрямі розповсюдження, тобто на вектор Умова-Пойнтінга . Цей вектор завжди перпендикулярний фронту хвилі, тобто площині, в якій лежать вектори і. Кут падіння хвилі на площину позначимо через (рис. 1).

Рис. 1

Пов’яжимо плоску межу поділу двох середовищ з координатною площиною XOZ. Тоді вісь Х буде нормаллю до межі поділу. Площина, в якій знаходиться вектор і нормаль до межі поділу, називається площиною падіння хвилі. Оскільки глибина проникнення поля в ідеальний провідник дорівнює нулю, то падаюча хвиля відіб’ється під тим же кутом , але в зворотньому напрямі. Таким чином, над межею поділу спостерігається процес, визначений присутністю двох плоских хвиль - падаючої і відбитої. Вектор результуючої хвилі знаходимо як геометричну суму: , в якій амплітуди падаючої та відбитої хвиль рівні між собою. Звернемо увагу на те, що вектор залишається паралельним осіZ незалежно від значення кута. Іншими словами, результуюче електромагнітне поле завждипоширюється вздовж ідеально провідної поверхні. При цьому зміна кута  супроводжується відповідною зміною модуля . На-приклад, при , а при - макси-мальний. Звідси можна зробити висновок про те, що при зміні кута  змінюється енергія електромагнітного поля. Для аналізу цього явища розкладемо вектори іна складові по коорди-натних осях, як це зроблено на рис. 2.

Рис. 2.