Существование - комплексная волна
Cтраница 2
Эти условия определяют частотный диапазон, в котором существуют комплексные волны в слоистых волноводах без потерь. Как известно [23], границам указанного диапазона соответствуют точки жордановой кратности 2-го порядка на дисперсионных кривых собственных волн. Из этого условия для двухслойного волновода несложно получить трансцендентное уравнение, которое совместно с дисперсионным уравнением (1.9) позволяет при фиксированных параметрах волновода е и ajb рассчитывать границы частотного диапазона существования комплексных волн и соответствующие им значения постоянной распространения. [16]
Параметры диэлектрического стержня выбираются [40] таким образом, чтобы основной волной двухслойного волновода была волна Еш. Недостатком таких аттенюаторов является то, что в их рабочем диапазоне могут существовать комплексные волны типа НЕц - При 10: е17, fl / b 0 6 - 0 8, когда волна Е01 является основной, диапазон существования комплексных волн может оказаться в запредельной области этой волны. Возбуждение в аттенюаторе комплексных волн нарушает его работу: увеличиваются частотная зависимость характеристики ослабления и ее нелинейность. В связи с этим при проектировании аттенюаторов нужно либо выбором его параметров выводить диапазон существования комплексных волн из рабочего диапазона аттенюатора, либо конструкцией возбуждающего устройства добиваться невозможности их возникновения. [17]
Как видим, при ff2 ( см. рис. 1.18 6) электромагнитное поле в ДВ представляет собой суперпозицию двух распространяющихся волн НЕц и ЕН. Поскольку при f - - ft I Р ( ЕН) i I Р ( НЕ) I лоле в волноводе практически не отличается от поля стоячей волны. Поток энергии через поперечное сечение волновода уменьшается и становится равным нулю при переходе в область существования комплексных волн. [18]
Анализ дисперсионных характеристик собственных волн двухслойного волновода показывает, что параметры волновода: размеры слоев, их диэлектрические и магнитные проницаемости, могут быть выбраны таким образом, что решения трансцендентных уравнений, отвечающих критическому НЕ-условию и условию НЕ-предельного затухания, будут совпадать. Такое сочетание параметров соответствует кроссингу дисперсионных кривых. На диаграмме критических НЕ-условий ( рис. 1.10) кружками обозначены параметры кроссинга дисперсионных кривых, удовлетворяющие указанным уравнениям. Эти параметры сведены в табл. 1.1. С использованием численных результатов, представленных на рис. 1.13 и в табл. 1.1, определена область параметров, при которых возможно существование комплексных волн. Вне заштрихованной области волны имеют либо чисто действительные, Таблица 1.1 либо чисто мнимые значения постоянной распространения. [19]
Как отмечалось выше, исследование распределения электромагнитного поля в двухслойном волноводе позволяет обнаружить эффект резкого возрастания амплитуды поля при переходе из частотной области, соответствующей распространяющимся волнам, в область существования комплексных волн. Это явление по многим признакам аналогично резонансу в обычных резонансных структурах как на отрезках линий с распреде ленными параметрами, так и на сосредоточенных элементах. В [31] это явление названо комплексным резонансом. Он отличается от обычного резонанса тем, что проявляется в широком диапазоне частот. Измерение добротности комплексного резонанса обычными методами [36, 37] затруднительно, поскольку он проявляется во всем диапазоне существования комплексных волн. Добротность структуры, в которой возникает комплексный резонанс, удобнее оценивать путем сравнения ее с добротностью эталонного резонатора. [20]
 |
Возбуждающее устройство.| Коэффициент стоячей волны ( КСВ тракта при исследовании комплексного резонанса в схеме на отражение. [21] |
Как видно из рисунка, резонатор хорошо согласует тракт в широком диапазоне частот: / i 3 l ГГц, f2 3 58 ГГц. При этом равномерность уровня КСВ в этом диапазоне в значительной мере определяется граничными условиями на концах волновода. При их хорошем согласовании ( в эксперименте с обоих концов вводились поглощающие клинья) частотная зависимость КСВ в указанном диапазоне уменьшается. Подбором связи возбуждающего устройства с волноводом удается получить в этом диапазоне КСВ, близкий к единице. Как известно, на резонансной частоте КСВ 1 при QBH Qo - Поскольку любой резонатор при равенстве нулю реактивной части входной проводимости обеспечивает в случае критической связи хорошее согласование, можно утверждать, что исследуемое устройство в полосе существования комплексных волн ведет себя аналогично резонатору. [22]
Страницы: 1 2