Лекция 3а продолжение 3_НАПРАВЛЯИЩИЕ_СИСТЕМЫ. А электромагнитные волны в направляющих системах понятие о волноводах и объемных резонаторах

• Название: А электромагнитные волны в направляющих системах понятие о волноводах и объемных резонаторах
• Дата: 26.03.2019
• Размер: 0.51 Mb.
• Имя файла: Лекция 3а продолжение 3_НАПРАВЛЯИЩИЕ_СИСТЕМЫ.docx
• Тип: Глава; #71647
• страница: 4 из 4

Вопросы для самопроверки

• 
  Почему энергию СВЧ практически невозможно передавать по обыкновенным открытым линиям и коаксиальному кабелю⁹ 2. Охарактеризуйте достоинства и недостатки известных Вам направляющих систем СВЧ 3. Начинал примерно с каких частот энергию передают по волноводам? 4. Как связана собственная частота объемного резонатора с его размерами? 5. Дайте определение волн И, Ё, ТЕМ. 6. Покажите, что распространяющаяся в коаксиальном кабеле электромагнитная волна является волной типа ТЕМ. 7. Каким соотношением связана постоянная распространения £_р с геометрическими размерами а и Ь волновода и с числами »ки’ Что определяют собой числа я и «? 8. Как определить критическую частоту ниже которой электромагнитная волна не может распространяться вдоль волновода без затухания (полагая, что стенки волновода имеют у -*■»). Чем физически можно объяснить затухание, когда потери в стенках отсутствуют? 9. Чем руководствуются при выборе размеров сторон а и Ь в прямоугольном волноводе, чтобы в нем вдали от излучателя распространялась волна В₁₀, а волны высших типов -отсутствовали⁷ 10. Начертите картину волн типов Я,о и Яц 11. Что понимают под волновым сопротивлением Z_Bs и как оно зависит от для волны типа Яю идля £_п?
  

12. Каков физический смысл групповой скорости⁷ С какой скоростью (г_фв или v^) перемещается волна вдоль оси волновода⁷ 13. Почему превышение фазовой скоростью скорости света не противоречит утверждению, что все физические процессы происходит со скоростью, не большей скорости света? 14. Как осуществить режим согласованной нагрузки на конце волновода⁷ 15. На конце волновода установлена сплошная металлическая перегородка. Начертите картину напряженности электрического поля вдоль оси волновода для волны Я,о 16. Выведите граничные условия Леонтовнча и поясните, как, используя их, можно определить Е, и Е,. на стенках волновода при конечной проводимости стенок. 17. Каким свойством обладает запредельный волновод и с какой целью он может быть использован⁷ ! 8. Определить максимальную мощность, которую можно передать по прямоугольному золwoaaay 23*] 0 мм на частоте 9 ГГц, полагал максимально допустимой

Пример 227.

Круглый волновод с воздушным заполнением радиусом Л = 10 мм возбужден на частоте 10 ГГи. Выяснить, какой тип волны возчик в волноводе. Для выбранного типа волнь( определить волновое сопротивление волновода, коэффициент распространения А фазовую и групповую скорости, критическую длину волны. При Н_т =1000 А/щ определить мощность, переносимую по волноводу.

Решение.

Определим критические частоты для основньп типов волн Я]|, £₀|, #₂|.

Для волиы Я_м М_п= 1,841, / = = ¹’⁸⁴¹'³’¹_f

= 0,879 Ю¹⁰ Гц. ^2nR 6,28-10

N₀, v_{c 1П}

Для волны £₀1 N_0] =2,405, / = = 1,149-10 Гц.

2п R

Для волны Н_2] М₂₁ =3,054, =-^ = 1,459-Ю^,в Гц.

В волноводе возникает волна Я| |, так как критическая частота этой волны меньше частоты возбуждения / = 10 ГГц.

Для волны Я_м определяем A, =yJl-(f_Kp/f)² = Vl — 0^879² =0,477.

Волновое сопротивление волновода 2_ВВ =>/ц₀/е₀ /А, =790 Ом.

Коэффициент распространения волны вдоль оси zk_p=j (5 я

= У V(®^/vc)² -(W]|//?)² =Ю0 j.

Фазовая скорость v,^ = v_c/= 3 • lО⁸ /0,477 = 6,29-10⁸ м/с, групповая скорость v,p = v_c = 3-10⁸ -0,477 = 1,43-10* м/с.

Длина волны в свободном пространстве Х_е =3-10⁸// = 3 см. КритиЛ ческая длина волны Х_кр =v_c//_Kp = 3-10⁸/(0,879-10^1О) = 3,412 с

Мощность, переносимую по волноводу волной Я₍₁, определим md формуле (а)

-(V4 -/,² (1,841) Г1 U

U.412J ¹ \ \,84\"

= 8020 Вт.1