(к оглавлению)

Поля в коаксиальном волноводе

Найдём поля в коаксиальной линии передач без потерь.

Рассмотрим TEM-волну в данном волноводе, т.к. она обладает полезными свойствами.

Свойства TEM-волны:

  1. Распространяется без дисперии.
  2. Критическая частота очень мала.

Стенки идеально проводящие.

Нужно найти статическое поле. В данной лекции мы будем находить электрическое:

Для того, чтобы найти поле по теореме Гаусса, необходимо сделать предположение о том, какова структура поля.

Предполагаем, что поле обладает радиальной симметрией:

Выберем цилиндрическую поверхность :

Нужно взят интеграл по замкнутой поверхности. Рзделим поверхность на три части : боковая поверхность и две торцевые поверхности.

Сумма интегралов по торцевым поверхностям обращается в 0, т.к. векторы нормали будут направлены в противоположном направлении.

Тогда:

 

Теперь переходим от статики к динамике: 

Важно отметить, что это не преобразование статического поля в динамическое. В данном случае мы, узнав, как выглядит поле в статике, делаем предпложение о том, каким оно будет в динамике.

Зная электрическое поле, теперь найдем магнитное:

Рассмотрим задачу:

Задача

Дана коаксиальная линия, у которой стенки не идеально проводящие. Определить для нее постоянную затухания.