Микроволновые технологии в телекоммуникационных системах. Михайлов В.Ф - 30 стр.

UptoLike

30
Распространение волны в ЛП описывает характеристическое урав-
нение [14]
22 2
cz
kkk
+=
,
где
c
p
0
2/kn λ
– волновое число, λ
0
– длина волны в свободном про-
странстве,
cp r r
n
µ
– показатель преломления (оптическая плот-
ность) среды распространения волны, ε
r
и µ
r
– относительные диэлект-
рическая и магнитная проницаемости, k
c
и k
z
– поперечное и продоль-
ное волновые числа. Число k
z
называют также постоянной распростра-
нения, а k
c
= 2πf
c
n
cp
/c
0
, c
0
– скорость света в вакууме.
Постоянная распространения является комплексным числом
z
kj=
β
,
где α – коэффициент затухания; β – фазовая постоянная волны, для
которой справедливо выражение
00
2/ 2/ 2 /,
cp g ef
n
β
λλε λ
где λ
g
– длина волны в среде с n
cp
; ε
ef
= n
cp
× n
cp
– эффективная диэлек-
трическая проницаемость (коэффициент укорочения) – параметр, кото-
рый часто используют в инженерных расчетах ЛП с µ
r
= 1.
Распространение электромагнитной волны в ЛП сопровождается рас-
сеянием части ее энергии в среде, заполняющей линию передачи, и на
поверхностях входящих в ее конструкцию металлических проводников.
Поэтому коэффициент затухания a состоит из двух слагаемых, обуслов-
ленных потерями в диэлектрике α
д
и проводниках α
м
:
α = α
д
+ α
м
.
Важным параметром, характеризующим ЛП, является ее сопротив-
ление. Для ТЕМ-волн различают волновое сопротивление Z
в
, опреде-
ляемое как отношение комплексных величин напряженностей электри-
ческого и магнитного полей, и характеристическое сопротивление Z
c
,
которое равно отношению комплексных величин напряжения бегущей
волны к ее току. Часто в литературе эти разные величины называют
одинаково-волновым сопротивлением.
Величина передаваемой по согласованной ЛП мощности P зависит
от амплитуд поперечных составляющих напряженности электрического
E
или магнитного H
поля:
22
,,TEM
,,TEM
0,5
d0,5 d
EH
EH
SS
PESZHS
Z
⊥⊥
⊥⊥
==
∫∫
,