- •Типы эл м волн и полей
- •2.Понятие о критическом угле паления при отражении радиоволн
- •Свойства волн типа т
- •2.Понятие о полюсно и линейно поляризованной волне
- •Свойства волн е и н типа
- •2.Понятие о круговой поляризации эл. М волн
- •Характерные особенности поверхностных электромагнитных волн
- •2. Критическая длинна волны в волноводах
- •Общие свойства поверхностных волн е и н типа
- •2.Решение волнового уравнения для поля магнитных волн в круговом волноводе
- •Билет №6
- •1 Вопрос Выбор размеров прямоугольного волновода для основного типа волны.
- •2 Вопрос Резонансная длина волны круглых резонаторов. Резонансная частота объемного резонатора.
- •Билет №7
- •1 Вопрос Диаграмма направленности элементарного электрического вибратора.
- •2 Вопрос Графическая зависимость коэффицентов Фрэнеля от угла падения плоской волны.
- •Билет №8
- •1 Вопрос Электрические волны в круглом волноводе.
- •2 Вопрос
- •Отражение плоских волн на границе идеальных диэлектриков.
- •Билет №9
- •1 Вопрос Краевая (граничная) задача для волноводов.
- •2 Вопрос Резонансная длина волны прямоугольног резонатора. Резонансная частота объемного резонатора.
- •Билет №10
- •1 Вопрос Переход от волноводов к объёмным резонаторам.
- •2 Вопрос
- •Билет 12 Закон Брюстера
- •2.Решение краевой (граничной) задачи в прямоугольном волноводе.
- •2. Режим работы волновода.
- •Распространение эл м волн в анизотропных средах.
- •2.Распространение плоской однородной волны в феррите вдоль подмагничевающего поля. Эффект Фарадея
- •Билет 17 1. Поверхностные волны над ребристой периодической металлической структурой.
- •2. Коэффициент затухания и кпд линии передач.
- •Уравнение связи
- •Билет №21.
- •1 Вопрос:”Понятие поля. Физическое поле. Виды полей”.
- •2 Вопрос:”Связь векторов поля с электрическими потенциалами”.
- •Билет №22
- •1 Вопрос:”Электрические заряды. Распределение зарядов. Плотность зарядов”.
- •Линейная плотность заряда[кул/м].
- •Принцип суперпозиции.
- •2 Вопрос: ”Интегральные теоремы Остроградского-Гаусса и Остроградского-Стокса”.
- •Билет №23
- •1 Вопрос:”Электрические токи. Сила тока и плотность тока”.
- •Объёмное распределение токов.
- •Поверхностное распределение токов.
- •Линейная плотность тока.
- •2 Вопрос:”Вектор Умова-Пойтинга. Среднее его значение за период”.
- •Билет №24.
- •1 Вопрос:”Полная система уравнений электродинамики”.
- •2 Вопрос:”Понятие о плоской однородной волне”
- •Теорема Умова-Пойтинга
- •Переход из интегральной формы к дифференциальной.
- •1.Закон электромагнитной индукции.
- •Вопрос 1. Третье уравнение электродинамики. Теорема о потоке вектора магнитной индукции.
- •Вопрос 2.
- •Вопрос 1. Четвёртое уравнение электродинамики. Теорема о потоке вектора электрическойой индукции.
- •Вопрос 2.
- •Вопрос 1.
- •Вопрос 2. Плоская однородная волна в среде с потерями.
- •Вопрос 1.
- •Вопрос 2. Плоская однородная волна в среде с потерями.
- •Вопрос 1.
- •Сопротивление проводников при поверхностном эффекте.
- •Вопрос 2.
2.Распространение плоской однородной волны в феррите вдоль подмагничевающего поля. Эффект Фарадея
Пусть электромагнитное поле имеет в некоторой точке A (рис. 18.2,а) вертикальную поляризацию и распространяется (вектор П) вдоль силовых линий постоянного магнитного поля. После прохождения пути длиной это же поле в точке Б будет иметь электрический вектор, повернутый на угол по часовой стрелке. Если, не изменяя магнитного поля Нo, направить электромагнитные волны от точки Б к точке А (рис. 18,2,б), то электрический вектор повернется на тот же угол , но по ходу волны против часовой стрелки. Нетрудно видеть, что в пространстве электрический вектор поворачивается в одну и ту же сторону. В этом и заключается одно из проявлений необратимости.
Эффект Фарадея объясняется тем, что в гиротропных средах эффективные магнитные проницаемости для волн круговой поляризации имеют различные значения при правом вращении ( г+) и левом вращении ( г-) и по-разному зависят от приложенного магнитного поля. Это поясняется рис. 18.2,в, на котором приведены графики значений r для сравнительно слабых постоянных магнитных полей, которые и используются в устройствах, основанных на эффекте Фарадея.
Поворот плоскости поляризации линейно-поляризованного поля можно объяснить на основе представления поля линейной поляризации Е как суммы двух полей круговой поляризации правого Е+ и левого вращения Е (рис. 18.2,г).
Скорости распространения и длины волн полей разного направления вращения будут разными.
;
. (18.6)
Рассмотрим теперь картину сложения полей в один и тот же момент времени в точках А и Б.
Предположим, что направление распространения совпадает с вектором Но (Но>0 на рис. 18,2,в). Векторы Е+ и Е в точке Б (рис. 18,2,д) будут отставать по фазе от соответствующих векторов в точке А (рис. ,18.2,г) за счет разности хода на угол
.
Так как при Но>0 r+< r , то вектор Е+ отстанет на меньший угол, чем вектор Е . При этом результирующий вектор повернется вправо по ходу волны на угол =0,5( +).
Пусть теперь картина рис. 18.2,г соответствует точке Б и волна распространяется навстречу полю Но, что соответствует отрицательным значениям Но на рис. 18.2,в. Так как при этом r+> r, то в точке А (рис. 18.2,е) вектор Е+ отстанет на больший угол, чем вектор Е и результирующий вектор повернется влево на угол =0,5( +- ). Нужно иметь в виду, что на рис. 18.2,е волна идет на читателя, поэтому вращение векторов на чертеже по часовой стрелке соответствует левому вращению. При слабых магнитных полях угол пропорционален Но и . С увеличением Но наступает эффект насыщения, и угол зависит в основном от длины пройденного волной пути.
Билет 17 1. Поверхностные волны над ребристой периодической металлической структурой.
где -ширина канавки, - период структуры, -глубина канавки.
Решим эту задачу импедансным методом.
Приближенно: при (кусочек короткозамкнутой двухпроводной линии).
Можно считать, что по такой линии будет распространяться основная волна, у которой параметры такие же, как и ПОВ. Волны высших порядков находятся в закритическом режиме.
Для основной волны:
Считаем, что в пределах оси Z импеданс имеет среднее значение:
Нетрудно видеть из , что для существования Е- волн глубина канавки должна быть меньше четверти длины волны: при этом условии будет носить индуктивный характер.
Зная на поверхности y=0, по формулам выше можно найти:
,
Коэфицент замедления много больше 1 (зависит от и )
Частный случай: обе среды – воздушные
,
Из этой формулы следует, что при стремлении глубины канавки к четверти длины волны замедление стремиться к бесконечности и распространение волны прекращается.
Приближенная формула совпадает со строгими выводами только при .
Из формулы видно, чем выше a по отношению к Т и выше глубина, тем замедление выше. Для гладких структур коэффициент замедления значительно ниже и может достигать максимальной величины, равной .
Ребристые ст-ры: используются для получения больших замедлений и больших мощностей.
Гладкие структуры, покрытые диэлектриком: применяются тогда, когда нет высоких требований к температуростойкости, величине пропускаемой мощности, коэффициентам замедления...
Иногда замедляющие системы используются внутри волновода.