Расчёт электродинамичных характеристик прямоугольных волноводов

По прямоугольному волноводу, изображённому на рис. 1, распространяется гармоническая электромагнитная волна. Стенки волновода являются идеально проводящими. Волновод заполнен однородным диэлектриком, имеющим относительную диэлектрическую проницаемость. Потери в диэлектрике отсутствуют. Тип волны ;

№ группы.		a, мм.	b, мм.			f, ГГц.
	1,0.			2,5.	0,5.	5,5.

Тип волны.

Определим значение критической длины волны в волноводе.

Критическая длина волны с учётом диэлектрической проницаемости.

Критическая частота.

Выберем для данного типа волны в волноводе рабочую длину волны.

Рабочая длина волны.

Рабочая частота.

Вычислим мощность, переносимую волной заданного типа по волноводу на выбранной частоте.

Волновое число.

Циклическая частота:

Магнитная постоянная м0 [Гнм].

Амплитуда напряженности электрического поля: *10^-3.

Амплитудный множитель:

Амплитуды электрического и магнитного полей в режиме бегущей волны определяются мощностью, передаваемой по волноводу.

Применим выражение к волноводу прямоугольного сечения, размерами и :

Выпишем уравнения составляющих поля :

Определяем составляющие поля для волны типа.

Рассчитаем и построим частотные зависимости.

Изобразить линии векторов Е и Н, а так же токов на всех станках волновода для волны данного типа для каждого волновода.

Расчет и построение частотной зависимости коэффициента затухания.

Характеристическое сопротивлене волны в свободном пространстве, Ом:

затухание волновод диэлектрический.

Поверхностное сопротивление проводника, Ом:

Чтобы показать зависимость коэффициента затухания от частоты, необходимо задать диапазон изменения частоты и найти отношения сторон волновода:

Расчетная зависимость потерь в стенках прямоугльного волновода при волне типа Н10 от частоты колебаний: