Замедляющие структуры.
Электродинамика и распространение радиоволн
Чтобы найти более точное решение характеристического уравнения (7.8), значение ух, вычисленное по формуле (7.9), следует подставить в правую часть уравнения. Полученное при этом уточненное значение ух можно снова подставить в уравнение и т. д. до тех пор, пока результаты не будут различаться на достаточно малую величину. Ш При у±а «1, что соответствует малым углам намотки спирали, подкоренное… Читать ещё >
Замедляющие структуры. Электродинамика и распространение радиоволн (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Поверхностными называют волны, распространяющиеся вдоль так называемых замедляющих структур (линий передачи поверхностных волн). Фазовая скорость этих волн меньше скорости света. Существует большое число разнообразных видов линий передачи поверхностных волн; наиболее распространены диэлектрическая пластина, Н-образная металлодиэлектрическая линия передачи, диэлектрический стержень, гребенчатая структура, диафрагмированный волновод и спираль.
Гребенчатая структура. Гребенчатая замедляющая структура, или гребенка, представлена на рис. 7.13. Рассмотрим распространение поверхностных электромагнитных волн вдоль такой структуры в направлении координаты z. Строгий анализ волн в гребенке достаточно сложен; ограничимся приближенным решением, принимая, что шаг а гребенки мал по сравнению с длиной волны, а толщина зуба d значительно меньше шага.
Поле поверхностной волны над гребенкой имеет экспоненциально убывающий характер:
Пазы гребенки можно рассматривать как закороченные на конце отрезки плоского волновода длиной /. Поле в пазах имеет две составляющие: 
no.
Рис. 7.13. Гребенчатая замедляющая система.
При выводе характеристического уравнения обычно пользуются понятием «поверхностный импеданс»
Приравнивая импеданс поля над гребенкой и поля в пазах в плоскости х = 0, получим характеристическое уравнение вида.
Для существования поверхностной волны необходимо, чтобы выполнялось условие ух > 0. Это возможно, например, при kl < п/2 или I < Х0/4. При этом коэффициент замедления равен v^/c = cos kl.
Металлическая спираль. Спираль представляет собой проводник, навитый на круглый цилиндр радиусом а с постоянным шагом d (рис. 7.14). Если диаметр провода мал по сравнению с диаметром спирали, то ее можно приближенно рассматривать как анизотропный цилиндр, проводимость которого бесконечна в направлении витков спирали и равна нулю в перпендикулярном направлении. Для симметричных волн, когда поле не зависит от угла ф, продольные составляющие Е2 и Н2 изменяются пропорционально цилиндрическим функциям /0(у±г) внутри спирали и К0(ухг) вне спирали. Поперечные составляющие ПОЛЯ описываются производными lo (Yir) Ио (у±г).
Рис. 7.14. Спиральная замедляющая система.
При подстановке составляющих векторов поля в граничные условия получается характеристическое уравнение.
где tga — d / 2па — тангенс угла наклона витков спирали.
ш При у±а « 1, что соответствует малым углам намотки спирали, подкоренное выражение в уравнении (7.8) близко к единице и характеристическое уравнение значительно упрощается:
Таким образом,.
Чтобы найти более точное решение характеристического уравнения (7.8), значение ух, вычисленное по формуле (7.9), следует подставить в правую часть уравнения. Полученное при этом уточненное значение ух можно снова подставить в уравнение и т. д. до тех пор, пока результаты не будут различаться на достаточно малую величину.