Примером - плоская однородная волна в свободном пространстве.
Устремим поперечные компоненты к 0.
Если такие волны существуют, то это волны без дисперсии, то есть есть возможность передавать сигналы без искажений. Фазовые и групповые скорости будут такие же как и в свободном пространстве. То есть спектр на входе волновода равен спектру на выходе волновода.
Сделаем замену переменных:
Из уравнения Максвелла без источника:
Тогда
-уравнение Лапласа
Получили, что электрическое поле данной волны такое же как и в статике. Это означает, что TEM волны возможны только в тех линиях передач, в которых могут существовать статические поля. При этом структура поля совпадает со структурой поля в статике, так как статическое поле не зависит от продольной компоненты.
ТЕМ волны распространяются в следующих структурах:
Решаем задачу на примере коаксиального волновода.
1) Погонная ёмкость
Решаем статическую задачу нахождения разности потенциалов через заряд на единицу длины.
1) Погонная индуктивность
Получили выражения для погонной емкости и погонной индуктивности волновода через его геометрические размеры.
Следующая лекция
Оглавление