Понятие волновода, его типы. Поперечные компоненты поля.

Обратно




Предположим, что у нас есть две точки А и В. Стоит задача: передать информацию и энергию. Существует два способа передачи, у каждого из которых есть свои "плюсы" и "минусы":

Волновод - искусственный или естетсвенный направляющий канал, в котором может распространяться волна. Металлические трубки, предназначенные для передачи энергии электромагнитных волн.

Разберёмся с типами волноводов:

Регулярный волновод - вытянутая вдоль одной оси z металло-диэлектрическая структура, параметры которой не изменяются или изменяются периодически (создаются руками человека).

1. Открытые волноводы: электромагнитное поле сосредоточено в определенном пространстве, но четкой границы нет (есть локация, но убывать может бесконечно).
2. Закрытые (экранированные) волноводы: всё электромагнитное поле сосредоточено по поперечным координатам в закрытом пространстве (четкая граница).
3. Односвязные волноводы

4. Многосвязные (коаксиальные) волноводы

5. Двупроводные волноводы

6. Диэлектрические (оптоволокно) волноводы

7. Полосковые линии:



Рассмотрим регулярный волновод. Найдём поперечные компоненты поля:

Исходя из этих пар выражений получим формулы, представляющие поперечные компоненты полей через произвольные продольные компоненты полей.


Граничные условия:

Будем считать, что граница волновода образована идеальным проводников, а внутри - диэлектрик без потерь (регулярный экранированный волновод). Найдём граничные условия для Hz и Ez:

Известно, что тангенсальная компонента на поверхности идеального проводника равна 0. Спроецируем поперечную компоненту электрического поля на тангенсальное направление: