Техническая электродинамика. Малков Н.А. - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Конфигурация силовых линий электромагнитного поля представлена на рис. 2.2.
2.2 Падающие и отраженные волны в волноводах
2.2.1 Обычно размеры поперечного сечения волновода выбираются таким образом, чтобы в рабо-
чем диапазоне частот по нему распространялся только основной тип волны.
В данной работе исследуются случаи, когда отрезок такого волновода является линией передачи и
соединяется генератор СВЧ с нагрузкой
(рис. 2.3).
Генератор Волновод Нагрузка
Рис. 2.3 Система генератор – волновод – нагрузка
2.2.2 В общем случае нагрузка не является согласованной, т.е. волна, создаваемая генератором и
имеющая на конце линии амплитуду
+
C
&
, частично отражается от нагрузки и распространяется в на-
правлении к генератору в виде волны того же типа, но с амплитудой
−
C
&
. Распределение электрического
и магнитного полей волн основного типа в волноводе выражается суммами падающих и отраженных
волн:
ziKziK
zz
eECeECzyxE
−
−−++
+=
ˆˆ
),,(
r
&
r
&
r
;
ziKziK
zz
eHCeHCzyxH
−
−−++
+=
ˆˆ
),,(
r
&
r
&
r
. (2.8)
Для волны Н
10
справедливо соотношение
−+
= EE
ˆˆ
r
r
. Поэтому распределение электрического поля
можно представить так:
+
−
−++
=+= EzCeCeCEzyxE
ziKziK
zz
ˆ
)()(
ˆ
),,(
r
&&&
r
r
. (2.9)
2.2.3 Зависимость амплитуды )(zC
&
от координаты z точно такая же, как для напряжения )(zU
&
в ли-
ниях с волнами ТЕМ (см. 1.2.1). Это позволяет перенести некоторые понятия теории длинных линий в
теорию волноводов. Вынося в
)(zC
&
за скобки амплитуду падающей волны в сечении z – (
ziK
z
eC
+
&
), полу-
чаем
)](Г1[)( zeCzC
ziK
z
&
&&
+=
+
. (2.10)
Величина )(Г z
&
представляет собой коэффициент отражения по электрическому полю:
zKizKi
ziK
ziK
zz
z
z
ee
C
C
eC
eC
z
22
)0(Г)(Г
−−
+
−
+
−
−
===
&
&
&
&
&
&
, (2.11)
который является комплексной величиной с модулем, не зависящим от z, и фазой, линейно зависящей
от z, причем период )(Г z
&
равен 2/
в
λ . Коэффициент отражения на конце линии )0(Г
&
должен рассматри-
ваться как первичная характеристика нагрузки. Величина (0)Г
&
, вообще говоря, зависит от частоты.
z
z
0
Z
′
вх
(z)
Z
′
к
С
С
С
С
С
С
Г(z)
Г(0)

Страницы