Круглий хвилевід

У круглому хвилеводі електромагнітне поле представляється у виді сукупності поперечно – електричних (Н–хвилі) і поперечно – магнітних (Е–хвилі) різних типів.

З огляду на співвідношення , визначаємо критичну частоту в круглому хвилеводі

. (6.12)

Індекс m визначає порядок функції Бесселя, а n – номер її кореня. У структурі поля m визначає число напівхвиль уздовж діаметра хвилеводу, а n – уздовж його окружності, тобто число варіацій по діаметрі і по азимуті.

Аналогічний аналіз можна провести і для Е – хвиль, у цьому випадку умова поширення поля визначається

при , ,

де - n–ий корінь функції Бесселя m–го порядку. Як видно з аналізу, у круглому хвилеводі також поширюється незліченна безліч (континуум) мод, умова поширення яких визначається звертанням у нуль функцій Бесселя (Е-хвилі) чи їхніх похідних (Н-хвилі), а значення критичних частот визначаються значеннями коренів цих функцій.

У круглому хвилеводі основної є хвиля , при радіусі хвилеводу а вона має найбільшу критичну довжину хвилі . У цьому змісті хвиля є аналогом хвилі в прямокутному хвилеводі. У таблиці 6.1 приведені структури поля деяких типів хвиль і їхні критичні частоти.

Таблиця 6.1

Характеристика	Тип хвилі

Поле в площині поперечного перетину
Компоненти полів, відмінні від нуля	, , , ,	, ,	, ,

Особливий інтерес представляє в круглому хвилеводі хвиля . Загасання цієї хвилі з ростом частоти, на відміну від інших хвиль, зменшується. Це порозумівається в такий спосіб. Усі типи хвиль, крім , мають електричне поле, лінії якого замикаються на стінках хвилеводу, тобто виникають струми провідності на стінках, що приводять до теплових втрат і збільшення загасання, з ростом частоти ці втрати зростають. Силові лінії електричного поля хвилі циркулюють по поперечних замкнутих окружностях (табл. 6.1) усередині хвилеводу і не стикаються зі стінками хвилеводу. Цим лініям відповідають струми зсуву в діелектрику , у металевих стінках струми відсутні. Зі збільшенням частоти силові лінії електричного поля концентруються в центрі хвилеводу.

Однак хвиля не є основною, крім того, вона є хитливої, тому що лінії полючи не мають твердого зв'язку зі стінками хвилеводу. Ця хвиля чуттєва до різних неоднорідностей і деформаціям у хвилеводі і легко трансформується в інші вищі типи хвиль.

Для підвищення стійкості цієї хвилі використовуються не суцільні хвилеводи, а спіральні, тоді кільцеві струми зсуву підтримуються спіральними струмами в стінках хвилеводу. Спіральні хвилеводи мають більше загасання, чим суцільні, тому на практиці в круглих хвилеводах використовуються вставки зі спіральних хвилеводів.

Хвилеводи безпосередньо для організацій ліній зв'язку не застосовуються, тому що вони мають ряд недоліків. Вони застосовуються в антенно–фідерних трактах у радіорелейному зв'язку, у наземних станціях супутникових систем зв'язку.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ХВИЛЕВОДИ	\|	Класифікація ОК

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.