Волноводы

Волноводы отличаются по форме поперечного сечения

Прямоугольный волновод.

Волноводы – как линии передач используются в см диапазоне волн. Отрезки волноводов в качестве элементов устройств СВЧ. В волноводах направляемая э/м волна типа Е или Н: . Для волн этого типа существует критическая длина волны ,

где индексы m и n определяют число вариаций в распределении поля волны данного типа по оси x и y. Волна данного типа будет распространяться, если . Критические длины волн образуют счетные множества

Основным типом волны является волна с наибольшей критической длиной

- эта волна распространяется, если

Структура силовых линий поля волны

Типы волн неосновные – высшие

Для волны

Линии передачи рассчитаны на распространение волн основного типа. Волна не распространяется, если

выбор размеров волновода:

Пусть принимает значение от до

Тогда

При приближении к критическому режиму увеличивается дисперсия в волноводе

Чем больше b, тем меньше потери в волноводе и больше прочность, но увеличиваются габариты и вес.

Структура силовых линий поля волны

Зависимость коэффициента затухания от частоты.

Чем больше частота ( ), тем больше затухание в волноводе, т. к. в этом случае растет поверхностное сопротивление стенок волновода (явление скин – эффекта проводника), увеличиваются тепловые потери в стенках волновода, которые определяются поверхностными токами стенок и поверхностными сопротивлением.

При приближении к критическому режиму величина потерь в волноводе резко увеличивается. Это объясняется тем, что групповая скорость волны, характеризующая перенос Э/М энергии, уменьшается, распределение поля приближается к распределению поля стоячей волны (увеличение реактивного поля волновода).

При приближении к критическому режиму реактивное поле в волноводе растет величина токов, наводимых на стенках, увеличиваются потери в волноводе.

Для коэффициента затухания есть формулы.

N – коэффициент затухания

- характер. близость к критическому режиму

Чем больше S поперечного сечения , тем больше , и больше электрическая прочность.

Чем ближе режим к критическому, тем меньше электрическая прочность, т. к. растут токи, наводимые полями.