(к оглавлению)

Мода прямоугольного волновода TE10

Рассмотрим подробнее моды прямоугольно волновода. Найдем поперечные компоненты поля для волны типа TE10.

Рассмотрим прямоугольный волновод:

Диэлектрическая и магнитная постоянные равны 1 (рассматриваем случай, когда внутри - вакуум).

Нам известно выражение для Ey, подставим его в уравнения Максвелла, чтобы найти остальные компоненты полей.

Теперь перейдем к мгновенным значениям:

Силовые линии моды TE10

Чтобы построить силовые линии, введем диффернциал длины силовой линии (dl):

При условии, что выполняются парвые два соотношения векторы будут сонаправлены:

Тогда последнее дифференциальное уравнение описывает проекцию силовой линии.

Теперь мы можем нарисовать картину силовых линий. Нужно выбрать фиксированный момент времени для мгновенных значений полей, в который мы и будем строить силовые линии.

На рисунке: электрическое поле - сплошная линия, магнитное поле - пунктирная (важно отметить, что линии магнитного поля замкнуты, не касаются стенок)

Вид сверху

 

Рассмотрим задачу:

Задача

Дана волна типа TE10, у которого известна мощность, переносимая через поперечное сечение волновода.

Требуется найти величину E0.

(Используя средний вектор Пойнтинга, находим мощность, затем выражаем E0)