Исследование дисперсии и затухания волн в волноводах. Федорова Л.А - 7 стр.

UptoLike

7
температурной стойкостью, что ограничивает их применение. Относи-
тельную магнитную проницаемость диэлектриков можно в практичес-
ких случаях считать равной единице, исключение составляют ферро-
магнетики.
Важными параметрами, характеризующими распространение волны
в волноводе, являются затухание α, а также фазовая
V
ф
и групповая V
гр
скорости. Рассмотрим плоскую электромагнитную Т-волну, падающую
на боковую стенку волновода под углом θ со скоростью V, которая свя-
зана с параметрами среды, заполняющей волновод, следующим соотно-
шением:
.
εµ
C
V
=
(4)
При воздушном заполнении ε и m равны единице и скорость рас-
пространения в направлении П
пад
равна скорости света С =3 · 10
8
м/с.
Распространение электромагнитной волны между двумя проводящими
стенками волновода на расстоянии а друг от друга приведено на рис. 2.
Фазовый фронт (поверхность равных фаз) такой волны является плос-
костью, след которой MN перпендикулярен направлению падения П
пад
.
Через время t фазовый фронт займет новое положение KL, пройдя путь
AB со скоростью света C, если волновод с воздушным заполнением. Но
по оси z волновода участки с постоянной фазой за это же время t пройдут
путь AC. Скорость распространения фазового фронта волны по оси z вол-
новода называется фазовой скоростью и обозначается V
ф
. Найдем величи-
ну фазовой скорости V
Ф
. Из треугольника АВС следует: AC = AB/sinθ. Раз-
делив обе части этого равенства на время t и учитывая выражение (3),
получим
Ф
2
кр
.
sinθ
1
C С
V
==

λ


λ

(5)
Так как АС больше АВ, а время распространения t одинаково, то
фазовая скорость волны в волноводе больше скорости волны в свобод-
ном пространстве (больше скорости света).
Если принять время t равным периоду Т, то путь АВ равен длине
волны λ в свободном пространстве, путь АС равен длине волны Λ
z
по