Лекция 1-Введение.

Оглавление

1.Введение

Допустим есть 2 точки: А и В.



Нужно выполнить две задачи: передать информацию и энергию. Есть несколько способов решения этих задач.
Первый способ: беcпроводная связь.

Плюсы:

• Между А и В ничего не нужно строить. 
• Мобильность (А и В могут двигаться относительно друг друга). 

Минусы:

• Помехи, следовательно падает скорость перехачи. 
• Мобильность (А и В могут двигаться относительно друг друга). 
• Обьект С может перехватывать/пердавать ложную информацию.

Второй способ: волноводы.



 

1.1. Понятие волновода

Статья из википедии:


 

Плюсы:

• Вся энергия передаётся из А в В. 
• Обьект С не может перехватывать информацию. 
• Большая скорость передачи информации.

1.2. Классификация волноводов

Регулярный волновод - вытянутая вдоль одной оси металло-диэлектрическая структура, параметры которой не изменяются либо изменяются периодически вдоль этой оси.

Открытые и закрытые(экранированные) волноводы:

• Закрытые - такие волноводы, в которых есть чёткая граница э/м поля. 
• Открытые - чёткой границы нет. 

Порядок связности:

• Односвязные.
• Многосвязные.
• Нулевой связности.

С потерями и без потерьПроисхождениe:

• Природный. (литосферный волновод).
• Искусственный. 

1.3 Поперечные компоненты поля

Рассмотрим произвольный регулярный волновод в отсутсвии источников и потерь.





Предположение: вдоль оси z параметры не меняются, следовательно вдоль z распространяется неоднородная плоская волна



Знак перед ih - направление распространения волны



Исходя из полученного выражения получим формулы поперечных компонент полей через прозводные по продольным.

Теперь запишем эти выражения в векторном виде.

1.4 Продольные компоненты поля

Из волновых уравнений с помощью уравнения Гемгольца найдём продольные компоненты поля:







 

Будем  считать, что границы волновода образованы идеальным проводником, а внутри - диэлектрик без потерь.

Для решения этих дифференциальных уравнений нужны граничные условия. 

Нам нужно использовать информацию что тангенциальная компонента электрического поля на поверхности проводника равна 0.
Спроецируем поперечную компоненту электрического поля на тангенциальное направление.





Следующая лекция
Оглавление

Практика