2020-01-14
1143
Найдем зависимость фазовой скорости по формуле 8.
(8)
Пусть у нас волновод с воздушным заполнением 
:
Частота отсечки в данном случае будет равна:
Если мы заполним волновод диэлектриком 
Построим график зависимости фазовой скорости от частоты
| ε |
| ε |
Рисунок 3. Частотная зависимость фазовой скорости
При вводе диэлектрика у нас смещается критическая частота, фазовая скорость стремится к значению скорости распространения света в среде. Чтобы критическая частота в волноводе с диэлектриком совпала с критической частотой волновода с воздушным заполнением, нужно уменьшить его размеры.
Построим зависимость групповой скорости.
Используем формулу
Получим:
где 
| ε |
| ε |
| ε |
Рисунок 4. Частотная зависимость групповой скорости
В волноводе энергии распространяется с групповой скоростью. Групповая скорость равна нулю при частоте отсечки, поскольку на данной частоте не происходит переноса энергии. При дальнейшем увеличении частоты групповая скорость стремится к скорости распространения электромагнитной волны в данной среде.
4. Зависимость длины волны в волноводе от частоты
Данная зависимость определяется по формуле 11.
где 
Длина волны в волноводе с воздушным заполнением:
Длина волны в волноводе с диэлектриком:
Построим зависимость от частоты:
| λ0, м |
| ε |
| ε |
Рисунок 5. Частотная зависимость длины волны в волноводе
