Расчет размеров волновода

 

Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1

Вариант	Тип волновода	Тип поля	Диапазон рабочих частот, ГГц	Диэлектрик	Материал покрытия стенок
14	Прямоугольный	E 21	0,5…1,8	Поликор	Al, Au

 

Для определения размеров волновода мы берем 1,5 минимальной длины волны

=  (м)

 

 

*π=

1.005- насколько больше берем чем минимальная частота

=

=

=

Силовые линии векторов заданного типа электромагнитного поля и силовые линии токов в поперечном и в продольном сечениях волновода.

(рассчитываем для среднего значения частоты

 

 

 

Рисунок 4 Силовые линии электрических и магнитных составляющих электромагнитного поля в продольном сечении

 

 

Рисунок 5 Силовые линии электрических и магнитных составляющих электромагнитного поля в поперечном сечении

 

 

Спектр мод, распространяющихся в волноводе рассчитанного размера с воздушным заполнением в заданном диапазоне рабочих частот.

    Условие распространения волны в волноводе с дисперсией:

    Фазовая постоянная в волноводе с дисперсией:

    где  – волновое число в неограниченном пространстве. Т.к. мы рассматриваем линию с воздушным заполнением, то ε_r = μ_r = 1. Построить дисперсионные кривые нам нужно в координатах Бриллюэна, отсюда:

    где ε₀ = 8,85∙10^-12 Ф/м, μ₀ = 4π∙10^-7 Гн/м.

    Рассчитаем частоты отсечки для мод Е_mn и приведем их в

Таблица 2

Из таблицы видно, что в диапазон входят моды E₀₂, E₀₃, E₀₄, E₁₂, E₂₁, E₂₂.

ω,рад/с

β,рад/м

Рисунок 6 – Дисперсионные кривые в координатах Бриллюэна