Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-10-21 | 674 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В направляющих системах в общем случае могут быть возбуждены электромагнитные волны, обладающие различными свойствами. Эти свойства зависят прежде всего от класса электромагнитных волн, который определяется наличием или отсутствием продольных составляющих электрического и магнитного полей. Существуют следующие классы электромагнитных волн: ТЕМ - поперечно-электромагнитная; Е - электрическая или поперечно-магнитная ТМ-волна; Н – магнитная или поперечно-электрическая ТЕ-волна; ЕН, НЕ -гибридные или смешанные.
Волну ТЕМ используют для передачи энергии по направляющим системам первой группы (см.рис.1, лекц.4), состоящим не менее чем из двух проводников. Волны эти характерны тем, что электрические и магнитные силовые линии, а следовательно, и векторы напряженностей лежат в плоскостях поперечного сечения направляющей системы (обе продольные составляющие E z и H z равны нулю). Это возможно только в том случае, если проводники системы идеальны, т.е. их активное сопротивление равно нулю. Как отмечалось, дифференциальные уравнения для двухпроводной линии являются волновыми уравнениями, полностью совпадающими по форме с волновым уравнением для плоских электромагнитных волн при условии синусоидального изменения поля. Отсюда следует большая аналогия в ряде явлений распространения и отражения плоских волн и волн ТЕМ.
Рис.1
Рассмотрим, например, плоскую волну в вакууме, распространяющуюся в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа (рис. 1,а), где штриховыми линиями показаны магнитные силовые линии, а сплошными – электрические. Две параллельные идеально проводящие плоскости, поставленные перпендикулярно линиям электрического поля, не исказят структуры электромагнитного поля (рис. 1,б). Непрерывной деформацией этих плоскостей и поля между ними можно получить электромагнитное поле волны в коаксиальной (рис. 1, в) и симметричной цепях (рис. 1, г)
|
Распределение силовых линий электромагнитных волн ТЕМ (в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны) похоже на распределение плоских волн, но отличаются тем, что векторы не являются одинаковыми по значению и направлению вдоль всей плоскости. Во всех цепях первой группы, если их рассматривать как идеальные, продольные составляющие векторов равны нулю, а электромагнитное поле связано с токами проводимости в проводах.
Волны Е и Н используют для передачи энергии по направляющим системам второй группы (см. рис. 3, лекц.4). Эти волны в отличие от волны ТЕМ обязательно содержат продольную составляющую электрического или магнитного поля. Если отсутствует продольная составляющая магнитного поля Н, то такую волну называют электрической Е или поперечно-магнитной ТМ. Если отсутствует продольная составляющая электрического поля Е, то такую волну называют магнитной Н или поперечно-электрической ТЕ.
Волны ЕН и НЕ содержат обе продольные составляющие с преобладанием в поперечном сечении соответственно электрического или магнитного поля. Силовые линии электрического и магнитного полей волн типа Е, Н, ЕН и НЕ распространяются как в поперечных, так и продольных сечениях направляющих систем.
Наряду с делением на классы электромагнитные волны (кроме ТЕМ) делятся также по типам. Тип волны, или мода, определяется сложностью структуры поля в поперечном сечении направляющей системы. Все многообразие волн может быть охвачено разновидностью волн, обозначаемых так же, как это уже показано ранее, но с индексами m, n (например, Нmn), где для круглых волноводов m – число полных изменений поля по окружности волновода, а n – по диаметру. Индексы являются целыми натуральными числами, включая нуль. Математической моделью всего многообразия волн служат волновые уравнения в векторной форме (6) и (7).
|
В металлических волноводах круглого сечения (рис. 2) наиболее перспективная волна Н01, затухание которой падает с ростом частоты. Электрические силовые линии поля этой волны замкнуты и не соприкасаются со стенками волновода, в которых нет в этом случае токов проводимости и потерь энергии в металле.
Рис. 2
Во всех случаях металлические и диэлектрические волноводы характеризуются так называемой критической частотой f КР или соответствующей ей критической длиной волны λКР . Волны длиной больше λКР(частотой ниже f КР) по волноводам не распространяются.
Критическая длина волны связана с поперечными размерами волновода. В зависимости от типа используемых волн в металлических волноводах круглого сечения значение величины λКР лежит в пределах от 1,5 до 3,4 радиуса волновода, в прямоугольных она может быть равна а, 2а, 2b, и т.п., где а и b - соответственно больший и меньший внутренние размеры волновода.
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!