Составители:
Е- и Н-волны могут существовать в односвязных и многосвязных
волноводах различного поперечного сечения.
Гибридные волны могут существовать в неоднородных линиях передачи
различных типов.
6.2 Методы изучения электромагнитных процессов в линиях
передачи
Так как энергия от генератора переносится к нагрузке электромагнитной
волной, распространяющейся вдоль линии, то наиболее общим методом
изучения процессов в линиях передачи является метод электродинамики,
основанный на решении волновых уравнений для векторов Е и Н с
последующим определением передаваемой мощности как потока вектора
Пойнтинга через поперечное сечение линии.
В то же время, в линиях передачи с Т-волной, где понятия ток в
проводниках линии и напряжение между ними имеют вполне конкретный
физический смысл, наряду с методами электродинамики можно
воспользоваться для описания протекающих в этих линиях электромагнитных
процессов методами теории цепей с распределенными параметрами (теорией
длинных линий), основанными на решении телеграфных уравнений для токов и
напряжений с последующим определением передаваемой мощности как
произведения тока и напряжения в нагрузке линии.
Оба эти метода для линий передачи с Т-волной приводят к одинаковым
результатам. Однако метод теории цепей связан с использованием более
простого математического аппарата и был первым исторически. Его и
применяют в инженерной практике при расчете характеристик этих линий.
В линиях передачи с Е- и Н-волнами из-за наличия продольных
составляющих векторов Е и Н понятие напряжения теряет свой физический
смысл, поэтому описание протекающих в них электромагнитных процессов
возможно только методами электродинамики. Эти методы и будут рассмотрены
в настоящем пособии.
6.3 Общие свойства направляемых электромагнитных волн.
6.3.1 Постановка задачи и порядок ее решения.
Постановка задачи и допущения.
Пусть имеется бесконечно длинная
однородная линия передачи. Предположим, что металлические части линии
выполнены из идеального проводника (γ
м
= ∞), а диэлектрические части и
окружающая среда являются идеальными диэлектриками (γ
д
= 0). Кроме того,
будем считать что в рассматриваемой области отсутствуют сторонние токи и
заряды.
Требуется определить электромагнитное поле, которое может
существовать в данной линии передачи при условии, что это поле
гармоническое во времени, а частота колебаний равна ω.
Предположение о виде решения.
Поле в линии будем искать в виде
суммы (суперпозиции) Е- и Н-волн, распространяющихся вдоль оси 0z,
совпадающей с продольной осью рассматриваемой линии передачи (заметим,
что Т-волны являются частным случаем Е- и Н-волн).
51
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- …
- следующая ›
- последняя »
