Основной волной в круглом волноводе является волна н11.
Рис. 7.4
Здесь также 3 области распространения радиоволн.
I– нет распространения радиоволн.
II– распространение основной волны Н11.
III– созданы условия для распространения волн высших типов.
Рис. 7.5 – структура типов колебаний для волны Н11. На стенках электрические силовые линии. Магнитные замыкаются сами на себя.
Рис. 7.6 – структура для волны Н01. – волна симметричная и используется во вращающихся сочленениях
Методика построения аналогичная.
Рис. 7.7 – структура колебаний для волны Е01.
Если нужно перейти от основной волны прямоугольного волновода к основной волне круглого волновода, то строится трансформатор тип колебаний – с одной стороны прямоугольный волновод, который плавно переходит в круглый волновод. (Рис. 7.8).
Поскольку структура основной волны Н10 в прямоугольном волноводе и Н11 в круглом волноводе похожи.
Почему круглые волноводы используются довольно редко при передаче Э.М. волн? Посмотрим с точки зрения поляризации
На Рис.7.9 поляризация прямоугольного волновода. Посередине некоторая механическая деформация. В прямоугольном волноводе при механической деформации поляризация не меняется. Электрические силовые линии в продольном и поперечном сечении волновода как была линейная, так и идет. В месте удара некоторая концентрация силовых линий.
Здесь с точки зрения поляризации проблем нет, но уменьшится диэлектрическая прочность в данном фрагменте волновода. Но нарушены условия согласования=>неоднородность=> отраженная волна и некоторые нарушения в качестве передаче.
Рис. 7.10 – поляризация круглого волновода. В месте механического воздействия поляризация меняется на 45 градусов. Отношение сигнал/шум уменьшается в корень из двух на два раз, а это серьезно. Следовательно круглый волновод критичен к поляризации при механических повреждениях.
Итак, наиболее простые и надежные – это волноводы прямоугольного сечения.
7.2. ЭМП в волноводах специального сечения
Довольно распространенный волновод – коаксиальный кабель. Используется начиная с метрового и далее диапазоне волн. Используются с различным волновым сопротивлением в зависимости от антенны, т.к. нужно согласовывать радиопередатчик с трактом и с антенной.
В коаксиальном кабеле может распространяться только волна типа Т.
В продольной составляющей видно, что электрическое и магнитное поле чередуются через пол длины волны.
В поперечном сечении линии электрического поля замыкаются на стенках, а магнитного поля замыкаются на себе.
Здесь продольной составляющей нет.
Н-волновод. Замыкаются на стенках линии эл.поля(по граничным условиям).
Магнитные силовые линии замыкаются сами на себе.
Рис. 7.12
Микрополосковые или полосковые волноводы:
Подложка, распределение ЭП показано вверху. Внизу тоже самое, только заполнен диэлектриком.
Либо нижняя конструкция полосковой линии передачи – 2 подложки сверху, снизу и посередине. Структура поля на нижнем рис 7.6. Электрические силовые линии замыкаются на подложках. Магнитные замыкаются сами на себе.
Рис. 7.6