Магнитные волны в круглом волноводе. Токи в прямоугольном волноводе при распространении волны H10

Страницы работы

Фрагмент текста работы

тоже время серебро нанесенное электролизом обладает меньшим сопротивлением, чем латунь и поэтому слой серебра, нанесенный, на латунь делают больше глубины проникновения.

В некоторых случаях волноводы покрывают золотом.

Для сантиметрового диапазона, где d~0,1-0,2 мкм, даже при очень тщательной обработки поверхности шероховатости превышают эту величину, в результате чего значительно возрастают потери в линии передачи.

17.9 Затухание, вызванное потерями в среде, заполняющую линию передачи.

В случае, когда линия передач заполнена воздухом, полагают, что потери в линии передач пренебрежительно малы. Но иногда необходимо заполнить линию передач некоторым диэлектриком, при этом затухания в линии передач становятся значительными.

               

         (1)

                     (2)

                 (3)

                            (4)

Из анализа соотношений (2) и (3) вытекает особенность, присущая линиям передач с потерями.

В линиях передач без потерь при нарушении условия процесс распространения прекращается  остается действительной величиной, то есть в линии передач с потерями процесс распространения волны продолжается и при нарушении условия распространения, при этом постоянная затухания имеет значительную величину.

17.10 Передача энергии по коаксиальной линии.

Основным типом волны в коаксиальной линии передач является волна типа «Т», при этом должно выполняться условие:

      (1)

             (2)

;

        (3)

                               (4)

Считая R2 величиной постоянной, продифференцируем по R1:

 =>     (5)

 Ом;      (6)

В линии передач коаксиального типа с воздушным заполнением напряженность у поверхности центрального проводника имеет минимальное значение, а значит передача энергии максимальна.

                  (7)

Из (7) получим выражение для предельной мощности:

            (8)

    (9)Подставив (9) в (1), получим: (10)

             [см]

В ряде случаев оптимизация по напряжению между проводниками в коаксиальной линии передач является наиболее оптимальным.

    (11)

Считая R2 постоянной величиной, продифференцируем по R1:

;            (12)

             (13)

По установке международной электротехнической комиссии (МЭК) принято считать Ом

Если коаксиальная линия заполнена диэлектриком, то предельно допустимые мощности должны быть снижены в  раз, где  – диэлектрическая проницаемость диэлектрика. В этом случае постоянная затухания равна: ;     

При частичном заполнении:

                        (14)

Определим постоянную затухания в коаксиальной линии, обусловленную потерями в металле:

;     ;    

         (15)

                             (16)

Если полагать, что R2 – постоянная величина, то , при этом коаксиальные линии передач изготавливают так, что  поэтому  Ом.

На частотах свыше 3 ГГц потери становятся очень высокими, поэтому коаксиальные линии используют лишь в качестве некоторых соединительных отрезков.

17.11 Передача энергии по прямоугольному волноводу.

()        ;

;     ;   ;

H10: ;          

E0y<Eпробив= 30 кВ/см; ;     =>      Ом

          =[см]

  [Нп/м]

Для волновода 23 ´ 10 мм l=3см                

                                           2,3´1,0 мм l=3мм         

С ростом частоты Rs возрастает, а значит возрастает и

При устремлении f к fкр количество переотражений парциальной «Т» волны на единицу длины возрастает. Причем каждое переотражение сопровождается потерями.

17.12 Передача энергии по круглому волноводу.

Условие распространения основного типа волны в круглом волноводе:

                 ; , то есть:                             

или:                                   

;       

;              


,       =[см]

Из анализа зависимостей следует, что потеря для волны Н01 становится меньше, чем у волны основного типа Н11.

Наиболее существенный выигрыш наступает при . При этом в сантиметровом диапазоне  постоянное затухание для волны Н01 составляет 1…2 дБ на км. При этом в круглом волноводе до ста типов волн. Необходимо принять меры, обеспечивающие фильтрацию всех этих типов волн. Следующие рассуждения поясняют принципы реализации подобной фильтрации. Как уже отмечалось волны Н0n или Н01 имеют только поперечные токи. В отличие от всех остальных типов волн, которые имеют обязательную составляющую продольную поверхностного тока. Если волновод набран из металлических колец, разделенных диэлектрическими кольцами, то этим самым будет исключена возможность возбуждения типов

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Конспекты лекций
Размер файла:
4 Mb
Скачали:
0