ТЕМ-волны. Погонная емкость. Погонная индуктивность коаксиального волновода.

Оглавление

TEM-волны (поперчено электромагнитные) - волны, у которых компоненты E и H перпендикулярны направлению распространения.
Например: плоская волна в свободном пространстве.

Рассмотрим предельный случай ТМ волны.


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:


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:

 

Погонная емкость и индуктивность коаксиального волновода.

Рассмотрим  вспомогательные задачи:
Исследуем коаксиальный волновод и найдем его погонную емкость и погонную индуктивность. При этом берем статические поля.


Получили выражения для погонной емкости и погонной индуктивности волновода через его геометрические размеры.