Волноводы В начале двадцатого века появилась надобность в значимом увеличении частоты применяемых в радиотехнике волн для получения высокой направленности излучения и повышения информационной емкости каналов связи. В помощь к решению этой проблемы появились металлические трубки прямоугольной, цилиндрической или еще какой-либо формы называемые волноводами. Однако само доказательство распространения волн по волноводам было доказано еще в конце девятнадцатого века, но в использование пришли позже.
Главная особенность волновода заключается в том, что в нем могут распространяться электромагнитные волны, длина волны которых меньше или сравнима с характерным поперечным размером волновода. Это обуславливает применение волноводов главным образом в области сверхвысоких частот.
Так же не мало важным плюсом волноводов, является малые потери энергии.
Волноводом
называется металлическая или
диэлектрический стержень, предназначенные
для передачи электромагнитной энергии.
На
сантиметровых волнах линию во многих
случаях заменяют волноводом, представляющим
собой металлическую трубку круглого
или прямоугольного сечения, внутри
которой распространяется электромагнитная
волна (рис.1). Стенки волновода играют
роль экрана, не дающего электромагнитным
волнам распространяться в разные стороны
и заставляющего их перемещаться только
вдоль волновода.
Рис.1 - Круглый и прямоуголный волноводы
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЛНОВОДОВ
Волноводы служат фидерными устройствами в радиолокационных и других системах, т. е. используются для передачи сигнала от передатчика в передающую антенну и от приёмной антенны к приёмнику. Фидерная система на СВЧ имеет вид волноводного тракта, состоящего из различных волноводных узлов. Основным преимуществом волноводов по сравнению с обычными линиями передачи (двухпроводной линией и коаксиальным кабелем) являются относительно малые потери энергии. Причина состоит в том, что при одинаковых внешних размерах и двухпроводной линии (или коаксиального кабеля) поверхность волновода, по которой протекают электрические токи (при распространении волны), обычно больше, чем поверхность проводов двухпроводной линии (или жилы коаксиального кабеля). T. к. глубина проникновения токов во всех случаях определяется скин-эффектом, то плотности токов, а следовательно, и джоулевы потери в волноводе меньше, чем в линии.