Электродинамика и распространение радиоволн (электродинамика). Калашников В.С - 82 стр.

UptoLike

На рис.6.15а изображена картина силовых линий векторов Е иН
волны Н
01
в поперечном сечении круглого волновода. Сплошными изображены
силовые линии вектора Е , а пунктирнымисиловые линии вектора Н .
Рис.6.15. Силовые линии векторов Е и Н в поперечном сечении
круглого волновода : адля волны Н
01
, b - для волны Н
02
Магнитное поле этой волны у стенок волновода имеет только
продольную составляющую Н
z
, благодаря чему по стенкам могут протекать
только поперечные круговые токи. По мере роста частоты колебаний максимум
магнитного поля смещается к центру волновода и плотность токов
проводимости падает. Поэтому с ростом частоты активные потери, вызванные
протеканием токов проводимости, уменьшаются. Следует отметить, что из всех
собственных волн круглого волновода подобным свойством обладают только
волны типа Н
0n
. Для остальных волн с ростом частоты потери увеличиваются.
Структуру поля волны Н
01
можно считать базовой при построении
картины силовых линий векторов Е и Н собственных волн типа Н
0n .
В
качестве примера на рис.6.15b изображена картина силовых линий векторов Е
и Н волны Н
02 .
Для волны Е
01
поперечное волновое число æ
Е
= 2.405/а , а критическая
длина волны λ
Е
кр
= 2.61 а . Вектор Н этой волны имеет только одну
поперечную составляющую Н
ϕ
, а вектор Е одну поперечную Е
ρ
и одну
продольную Е
z
, амплитуды которых в плоскости поперечного сечения зависят
только от одной пространственной переменной ρ (см. (6.89)):
Е
ρ
(ρ) = Е
0ρ
J
0
(2.405ρ/a) .
Е
z
(ρ)=Е
0z
J
0
(2.405ρ/a). (6.100)
Н
ϕ
(ρ) = Н
0ϕ
J
0
(2.405ρ/a) .
Формулы для гармонических векторов Е и Н собственной волны Е
01
имеют следующий вид (см.(6.88)):
Е=-ρ
0
Е
ρ
(ρ)cos(ωt–K
Е
z)+z
0
Е
z
(ρ)sin (ωt – K
Е
z). (6.101)
Н=-ϕ
0
Н
ϕ
(ρ)cos(ωt–K
Е
z). (6.102)
82