Проектирование радиоволновых (СВЧ) приборов неразрушающего контроля материалов. Мищенко С.В - 42 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

где γпостоянная распространения; µεω=k волновое число для диэлектрика, занимающего безгра-
ничное пространство; νфазовая скорость в диэлектрике. Критическое значение волнового числа k
кр
и
критическая частота определяются соотношением
22
,кp,кp
)(2)(
π
+
π
=µεπ=
b
n
a
m
fk
nmnm
, (2.2)
где тип определит тип волны
nm
Η
,
или
nm
E
,
(см. стр. 9 – 12).
Из (2.1) видно, что для
кр
ff >
постоянная распространения является чисто мнимой величиной
)( β=
γ
j . Фазовая скорость ν и длина волны в волноводе λ
в
рассчитываются по значению β. Волна, рас-
пространяющаяся в волноводе, не является Т-волной, и поэтому волновое сопротивление не может быть
определено однозначно. Для таких структур волновое сопро-
а) б)
Рис. 2.1 Круглый (а) и прямоугольный (б) волноводы
тивление Z
0
может быть определено одним из способов: путем использования отношения напряжения к
току или значения передаваемой мощности при заданном напряжении (или токе)
W
WZ
u
W
iWZ
i
iZ
2
),(или,
2
),(или,),(
000
νν
=ν=
ν
=ν
&
&
. (2.3)
Для линий с Т-волной все эти определения идентичны, но для волноводов они приводят к трем раз-
личным значениям волнового сопротивления. Все эти значения волнового сопротивления могут быть
выражены через удельное волновое сопротивление Z
z
, определяемое отношением поперечных состав-
ляющих электрического и магнитного полей. Удельное волновое сопротивление для Н-волны определя-
ется формулой
()
)(1
22
кр
ωω
=
β
ωµ
=
n
HZ
z
, (2.4)
а для Е-волны
()
22
кр
1 ωωη=ωεβ=EZ
z
. (2.5)
Волновое сопротивление для основного типа Н-волны в прямоугольном волноводе рассчитывается
далее. В формулах (2.3) νмаксимальное напряжение между нижней и верхней стенками волновода, а i
суммарный продольный ток в широкой стенке. Все три значения, определяемые формулами (2.3), мо-
гут быть выражены через удельное волновое сопротивление:
y
y
x
x
z
z
а
а
ϕ
b
ε
1
µ