Терминология. Ключевые моменты лекций.

Волновод — искусственный или естественный канал, способный поддерживать распространяющиеся вдоль него волны, поля которых сосредоточены внутри канала или в примыкающей к нему области.

Различают слудующие виды волноводов: По наличию эффекта экранирования, По тому, где находятся границы электромагнитного поля, По природе происхождения, По зависимости свойств волновода от продольной координаты.

Волна с минимальной критической частотой - это волна типа ТЕ с индексами (0,1) или (1,0). Также такая волна называется низшей модой. Высшие моды в волноводах используются редко.

С помощью приборов измеряют мгновенные значения полей - значения, которые получают путём домножения комплексных амплитуд на exp(iwt) и выделения действительной части полученных выражений.

Для идеальных стенок справедливо: Е_tang = 0.

Для неидеальных стенок: граничное условие Леонтовича.

Для ТМ и ТЕ волн характеристический импеданс различен.

*Номер лекции*	*Термины и понятия*	*Главные мысли лекции*	*Возникшие вопросы.*	*Что не понятно?*
1	*Информация* *Сигнал* *Волновод* *Инфраструктура*	Волновод — искусственный или естественный канал, способный поддерживать распространяющиеся вдоль него волны, поля которых сосредоточены внутри канала или в примыкающей к нему области. Передать информацию между двумя точками можно двумя способами: по воздуху и через диэлектрическую структуру - волновод. У каждого из этих способов есть как свои преимущества, так и недостатки. Различают слудующие виды волноводов: По наличию эффекта экранирования, По тому, где находятся границы электромагнитного поля, По природе происхождения, По зависимости свойств волновода от продольной координаты.	*нет*	*Все понятно*
2	*Регулярный волновод* *Уравнения Максвелла* *Комплексная амплитуда поля* *Продольное волновое число* *Поперечное волновое число* *Краевые задачи* *Дисперсионное уравнение* *Групповая скорость* *Фазовая скорость* *Идеально проводящая стенка* *Уравнения Гельмголца*	Регулярные волноводы - волноводы, свойства которых не меняются или меняются периодически вдоль направления распространения волны. В заполненном пространстве фазовая скорость всегда больше скорости света, поэтому волны в волноводе с идеально проводящими стенками называются быстрыми волнами. *Уравнения Гельмгольца - эллиптические дифференциальные уравнения в частных производных.* *Дисперсионное уравнение позволяет получить длину волны в волноводе.* Чем выше частота, тем больше в волноводе число распространяющихся мод. Количество нераспространяющихся волн равно бесконечности, а распространяющихся волн - конечно. *Фазовая скорость:* *Групповая скорость находится по следующей формуле:*	*нет*	*Все понятно*
3	*Бегущие волны* *Критическая частота* *Мгновенные значения полей*	*Главный интерес представляют бегущие волны в волноводе.* *Минимальной критической частоте соответствует минимальное волновое число.* Волна с минимальной критической частотой - это волна типа ТЕ с индексами (0,1) или (1,0). Также такая волна называется низшей модой. Высшие моды в волноводах используются редко. С помощью приборов измеряют мгновенные значения полей - значения, которые получают путём домножения комплексных амплитуд на exp(iwt) и выделения действительной части полученных выражений.	*нет*	*Все понятно*
4	*Словые линии поля* *Эллиптическая поляризация* *Линейная поляризация*	*В волноводе существуют ТЕ и ТМ моды.* *Электрические силовые линии подходят к стенкам волновода под прямым углом.* *Силовые линии магнитного поля замкнуты и касательны к стенкам.* Силовые линии перпендикулярны к стенкам и могут быть замкнуты, но при этом тенгенциальные компоненты равны нулю. *Поперечные компоненты электрического и магнитного полей на стенках должны пересекаться под прямым углом.* *В ТЕ волнах у магнитного поля поляризация - эллиптическая, а у электрического поля - линейная.* *Зная картины силовых линий волн ТЕ11 и ТМ11, можно построить силовые линии любых мод.*	*нет*	*Все понятно*
5	*Граничное условие Леонтовича* *Характеристический импеданс* *Декремент затухания*	*h - комплексаная величина, когда волновод затухает.* *Для идеальных стенок справедливо: Е_tang = 0.* *Для неидеальных стенок: граничное условие Леонтовича.* *Для ТМ и ТЕ волн характеристический импеданс различен.*	*нет*	*Все понятно*
6	*ТЕМ волны* *Телеграфные уравнения* *Погонные параметры* *Волновое сопротивление линии* *Формула пересчета импедансов*	TEM волны (поперчено электромагнитные) - волны, у которых компоненты E и H перпендикулярны направлению распространения. *С помощью ТЕМ волн можно передавать любые низкочастотные сигналы.* *и ТЕМ волн не зависят от частоты (что обеспечивает нескажение импульса).* *У ТЕМ волны отношение электрического и магнитного полей такое же, как у однородной плоской волны.* Чтобы найти моды ТЕМ волны, нужно проверить, существуют ли внутри волновода статические поля. Внутри прямоугольного волновода их нет(так как он замкнут), следовательно ТЕМ волн в нём нет. *Линия передачи может быть охарактеризована погонными параметрами.* Телеграфные уравнения — пара линейных дифференциальных уравнений, описывающих распределение напряжения и тока по времени и расстоянию в линиях электрической связи. Характеристический импеданс в длинных линиях от конфигурации не зависит, а зависит от волнового импеданса Z_в.	*нет*	*Все понятно*
7	*Режим работы линии передач* *Согласующие устройства* *Резонатор*	*Режим согласования - самый выгодный режим для линии передачи. У этого режима будем максимальный КПД.* Подавить отражённую волну, бегущей ей навстречу, нельзя. Сделать это можно только волной, бегущей в ту же сторону, но в противофазе. *Для согласования на нескольких частотах используют одношлейфовые и многошлейфовые трансформаторы.* Резонатор в ВЧ-технике - аналог колебательного контура - пассивный элемент, служащий для усиления сигнала за счёт эффекта резонанса, то есть происходит накопление энергии с нужной фазой мальнькими "толчками". В результате ток и напряжение будут расти, будут формироваться большие сигналы.	*нет*	*Все понятно*
8	*Закороченный волновод* *Условие проводимости* *Мощность в резонаторе*	Частот, при которых могут существовать поля в закороченном волноводе, бесконечно много (в колебательном контуре такая частота - одна). Функции синуса и косинуса в мгновенных значениях полей доказывают тот факт, что в определённый момент времени либо электрическое, либо магнитное поле будет равно нулю.Это значит, что в эти моменты времени вся энергия будет сосредоточена либо в электрическом, либо в магнитном поле.	*нет*	*Все понятно*
9	*Энергия в резонаторе* *Потери в резонаторе*	*Принимаем, что потери настолько малы, что поля в резонаторе ведут себя, как в случае без потерь.*	*нет*	*Все понятно*
10	*Лемма Лоренца*	*Поля, находящиеся справа от источника, бегут вправо, а поля, находящиеся слева от источника, - влево.*	*нет*	*Все понятно*
11	*Возбуждения в волноводе* *Коэффициент возбуждения* *Норма моды*		*нет*	*Все понятно*
12	*Возбуждения в резонаторе*	*В резонаторе интерес представляют вихревые поля.*	*нет*	*Все понятно*