Составители:
Каждой паре целых чисел m и n соответствуют разные значения
векторов Е и Н , а также разные значения λ
кр
, V
ф
и Λ. Физически это
означает, что при выполнении определенных условий в волноводе могут
одновременно существовать различные по своей структуре и фазовой скорости
Е- и Н-волны. Эти волны носят название «собственных волн» волновода и
обозначаются Е
m n
или Н
m n
, где латинские заглавные буквы определяют
принадлежность собственной волны к классу Е- или Н-волн, а нижние индексы
m и n определяют тип собственной волны (т.е. структуру электрического и
магнитного полей этой волны).
Характеристическое сопротивление Е- Н-волн, в прямоугольном
волноводе (
.
Ζ
0
Е
,
.
Ζ
0
Н
).
Характеристическое сопротивление собственных волн равно отношению
взаимно перпендикулярных поперечных составляющих векторов Е и Н этих
волн. Обратившись к системе уравнений для Е-волн (6.51), находим :
.
Ζ
0
Е
=
.
Ε
x
/ Η
.
y
=-
.
Ε
y
/
.
Η
x
=К/ωε
а
=
аа
εµ
/ ⋅(1 – (λ / λ
кр
)
2
)
0.5
=
=
.
Ζ
0
⋅(1–(λ/λ
кр
)
2
)
0.5
, (6.57)
где
.
Ζ
0
– характеристическое сопротивление плоской, однородной волны
в свободном пространстве.
Обратившись к системе уравнений для Н-волн (6.54), находим :
.
Ζ
0
Н
=
.
Ε
x
/
.
Η
y
= -
.
Ε
y
/
.
Η
x
= ωµ
а
/К =
аа
εµ
/ /(1 – (λ / λ
кр
)
5
=
=
.
Ζ
0
/(1–λ/λ
кр
)
2
)
0.5
. (6.58)
Как следует из выражений (6.57) и (6.58), характеристические
сопротивления собственных волн волновода, в отличие от
.
Ζ
0
, изменяется при
изменении частоты возбуждающего генератора.
Волна основного типа в прямоугольном волноводе.
Собственные волны могут распространяться по волноводу не при любых
частотах, а лишь при соблюдении условия (6.33). Следовательно, возможно
такое соотношение между поперечными размерами волновода и частотой
возбуждающего генератора, при котором в волноводе будут одновременно
распространяться несколько собственных волн (теоретически - любое
количество).
В то же время, возможно такое соотношение между названными выше
параметрами, при котором в волноводе не сможет распространяться ни одна из
собственных волн.
И, наконец, можно выдержать такое соотношение между размерами
волновода и частотой возбуждающего генератора, при котором в волноводе
может распространяться только одна собственная волна, имеющая наибольшую
из всех собственных волн критическую длину волны. Эта собственная волна
называется «основной волной волновода» или «волной низшего типа».
Для стандартного прямоугольного волновода, у которого а > b, волной
основного типа будет собственная волна Н
10
. Критическая длина волны для
65
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- …
- следующая ›
- последняя »
