Техническая электродинамика. Направляющие системы и направляемые волны. Калашников В.С - 42 стр.

UptoLike

42
Магнитное поле этой волны у стенок волновода имеет только про-
дольную 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 поте-
ри, вызванные протеканием токов проводимости, уменьшаются. Следу-
ет отметить, что из всех собственных волн круглого волновода подоб-
ным 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
E
и
H
собственных волн типа Н
0n.
В
качестве примера на рис. 15,б изображена картина силовых линий век-
торов
E
и
H
волны Н
02.
Для волны Е
01
поперечное волновое число æ
Е
= 2,405/a, а критическая
длина волны λ
Е
кр
= 2,61a. Вектор
H
этой волны имеет только одну попе-
речную составляющую Н
ϕ
, а вектор
E
одну поперечную Е
ρ
и одну про-
дольную Е
z
, амплитуды которых в плоскости поперечного сечения зависят
только от одной пространственной переменной ρ (см. (89)):
Е
ρ
(ρ) = Е
0ρ
J
0
(2,405ρ/a),
Е
z
(ρ) = Е
0z
J
0
(2,405ρ/a),
Н
ϕ
(ρ) = Н
0ϕ
J
0
(2,405ρ/a). (100)
Формулы для гармонических векторов
E
и
H
собственной волны Е
01
имеют следующий вид (см.(88)):
E
=
0
ρ
Е
ρ
(ρ) cos (ωtK
Е
z) +
0
z
Е
z
(ρ) sin (ωtK
Е
z). (101)
H
=
0
ϕ
Н
ϕ
(ρ) cos (ωtK
Е
z). (102)
Рис. 15. Силовые линии векторов
E
и
H
в поперечном сечении круглого
волновода: а – для волны Н
01
, б – для волны Н
02
а) б)
H
01
H
02