58. Что такое предельная мощность, переносимая волной в линии передачи? Чем она определяется? Как она связана с допустимой мощностью?

Максимальное значение передаваемой по линии мощности ограничено:

• Электрическим пробоем (пробой диэлектрика)

• Тепловым пробоем

Для определения максимальной передаваемой по линии мощности вводят понятия предельной и допустимой мощностей.

Предельной мощностью P_пред называют наименьшую мощность, при которой возникает либо электрический, либо тепловой пробой в режиме бегущей волны.

– напряженность эл. поля в пробое у диэлектрика;

Z_сл— характеристическое сопротивление распространяющейся волны.

Допустимую мощность P_доп принимают в несколько раз меньше предельной:

Это связано с тем, что появление отраженных волн в реальной линии приводит к увеличению напряженности электрического поля в отдельных сечениях линии, что может привести к электрическому или тепловому пробою при мощности существенно меньшей

59. Записать мгновенные значения составляющих векторов поля основной волны в прямоугольном волноводе.

Д ля прямоугольного волновода основная волна – это волна H₁₀ (m=1, n=0). Из этого мы можем найти критическую длину волны , где а = ширина внутренней поверхности широкой стенки прямоугольного волновода.

Можно записать формулы, раскрывающие и :

60. Нарисовать картину силовых линий поля основной волны в прямоугольном волноводе в поперечном и продольном сечении (три проекции).

Основная волна в прямоугольном волноводе является H_10.

61. Нарисовать картину силовых линий поверхностного тока, наводимого основной волной на стенках прямоугольного волновода.

Основная волна в прямоугольном волноводе является H₁₀.

J_пов.э – поверхностный ток

– напряженность маг. поля

62. Записать мгновенные значения составляющих векторов поля волны Н₂₀ в прямоугольном волноводе

Д ля волны H₂₀ (m=2, n=0) прямоугольного волновода – критическая длина волны , где а - ширина внутренней поверхности широкой стенки прямоугольного волновода.

Можно записать формулы, раскрывающие и :

6 3. Нарисовать картину силовых линий поля волны Н₂₀ в прямоугольном волноводе в поперечном и продольном сечении (три проекции).

64. Нарисовать картину силовых линий поверхностного тока, наводимого волной Н₂₀ на стенках прямоугольного волновода.

65. Записать мгновенные значения составляющих векторов поля волны Е₁₁ в прямоугольном волноводе.

Для волны E₁₁ (m=1, n=1) прямоугольного волновода – критическая длина волны , где а - ширина внутренней поверхности широкой стенки прямоугольного волновода, b - ширина внутренней поверхности узкой стенки прямоугольного волновода.

Можно записать формулы, раскрывающие и :

66. Нарисовать картину силовых линий поля волны Е₁₁ в прямоугольном волноводе в поперечном и продольном сечении (три проекции).

67. Нарисовать картину силовых линий поверхностного тока, наводимого основной волной E₁₁ на стенках прямоугольного волновода.

J_пов.э – поверхностный ток

– напряженность маг. поля

68. Каких волн не существует в полом прямоугольном волноводе и почему?

В прямоугольном волноводе могут распространяться волны электрических E_mn и магнитных H_mn типов. Индексы m и n могут принимать любые значения. В силу граничных условий (равенства нулю тангенциальной составляющей электрического поля на идеально проводящей стенке волновода) не могут существовать волны H₀₀, E₀₀, E_m0 и E_0n.

Система граничных условий:

1. 

2. 

3. 

В случае E – волн значения m=0, n=0 не годятся, так как в этом случае во всех точках волновода.

В случае H- волн индексы m и n не могут равняться нулю одновременно, т.к. при этом составляющая не зависит от x и y и вектор будет тождественно нравен нулю, что невозможно.

Все видно из формул(обращение синус в ноль при нулевом значении аргумента)