Коммерциялық емес Акционерлік қоғам

Алматы энергетика және байланыс университетi

 Телекоммуникациялық жүйелер кафедрасы

 

 

 

ЭЛЕКТРМАГНИТТІК ТОЛҚЫНДАРДЫҢ ТАРАЛУ ТЕОРИЯСЫ 

5В071900-   Радиотехника, электроника және телекоммуникация

мамандығының барлық түрінде оқитын студенттердің

 ДӘРИСТЕР ЖИНАҒЫ

 

 

 

 

 

Алматы 2011

УДК 537.86

Электромагниттік толқындардың таралу теориясы

Дәристер жинағы/ А.М. Дараев/

АЭжБУ, 2010.-60б. 

 

Бүл дәристер жинағы  электромагнетизм теориясының негізгі ережелері әр түрлі ортадағы жазықтық электромагниттік толқындардың теориясының, тербелістік және толқынжургіштік жүйелердің  қабылдау және сәулелену қурылғылар кіргізілген.

Құрал радиотехникалық мамандықтар студенттерріне арналған.

 

Пікір беруші: техн.ғыл.канд., доцент Байдельдинов У. А.

 

«Алматы энергетика және байланыс  институты» КЕАҚ 2010 ж. жиынтық жоспары бойынша басылып шығарылады.

 

 

 

©  «Алматы энергетика және байланыс университетi»  КЕАҚ,  2011 ж.

                   Мазмүны

                                                               

Кіріспе                                                                           .                            4

1    Электрмагнетизм теориясының негізгі жайлары                                 4

1.1 Эдектрмагнитт өріс және оның математикалық

модельдері                                                                                                        4

1.2 Электрмагнит өрісінің материалдық түсңцеулері                                 7

2    Максвелл тендсулері                                                                             8
2.1 Гармоникалық тербелістер үшін Максвелл тендеулері                        8

3    Жаздық электрмагниттіх толқьшдар                                                     10

3.1 Жазық толқындардың сипаттамасы                                                     10

3.2 Айнымалы электрмагнит өрісінің толқындық сипаты                         12

3.3 Кейбір жеке жағдайлар                                                                              

14 3.4Эллиптік поляризацияланган жазық электрмагнит
толқындары                                                                                                15

4    Электрмагнит өріс векторларының  шекхік шарттары                         16

5    Жиіліктік дисперсиялы ортадағы электрмагниттік

толқындар                                                                                                   17

6    Екі ортаның бөлу шекарасына жазық электрмагнит
толқындарының түсуі                                                                                 16

6.1    Диэлектрикалық жарты кеңісгігіне жазық

электрмагнит толқынның еркін бұрьшымен түсуі                                     20

6.2 Біртекті емес жазық толқындар                                                            24

7    Бағытталған электрмагнит толқын теориясының  негіздері                  25

7.1 ІІаралдель және перпекдіікуляр поляризацияданған 

жазық толқынның түсуі                                                                             25

7.2 Е- және Н-толқындар өрісінін кұрылымы                                               27

8   Тік бүрышты металлдық толқынжол                                                    28

8.1Тік бүрышты толынжолдың ішіндегі Е-типті

толқындар                                                                                                   29

8.2Тік бүрылггы толқынжолдыц іщівдегі Н-типті

толқындар                                                                                                   30

9    Жүмыр металлдық толкынжол                                                             34

9.1 Е-типті толқындар                                                                                 35

9.2 Н- типті тоқындар                                                                                       37

10   Т-типті толқындары бар толқынжол                                                         38

10.1 Коаксиал толқынжол                                                                               38

10.2 Сызықтық толқынжол                                                                             40

11 Қуыс металлдық толқынжолдардағы толқындардын

өшуі                                                                                                                     41

12 Көлемдік  резонаторлар                                                                              42

12.1 Тік бүрышты көлемдік рсзонатор                                                          43

12.2 Жүмыр көлемдік резонатор                                                                    44

13   Максвеллдің біртекті емес теңцеулері. Қарапайым  сәуле
шығарғыштар                                                                                                   46

13.1 Есептің қойылуы                                                                                      46

13.2 Қарапайымды электрлік кіығарғыш                                                       47

14   Үстінгі беттік электрмагниттік толқындар және

баяулатқыш жүйелер                                                                                        50

14.1 Үстінгі беттік толқындар. Электрмагниттік толқындардың

 диэлектрик пластинасымен баялауы                                                              50       

15.  ӨЖЖ -.диалапазонның тарату жолы                                                        52                                              

15.1 Тарату жол классификациясы                                                              52

15.2 Жүйелі реттеу жолдарын тарату                                                         54

 Қолданылған әдебиеттер                                                                                  60

 

 

Кіріспе

Жазылып отырған оқулык құрал автоматикалық электрбайланыс, кәсіпорынды электроника және радиотехника факулътеттерінде электрмагниттік толқындардың таралу теориясы пәнді тындайтың студенттерге көмек ретінде арналған. Бұл курс көсіптілік дайындықтың негізін салатын базалық пәндердін саңына косылады. Оның негізінде бір неше кейнгі инженерлік пәндер құрылады. Сонымен катар, бұл пән тізбектер теориясы, физика және жоғары математика деген жалпы ғылымды пәндерге сүйенеді.

Құрал он бес тараудан тізіледі. Бірінші екі тарауы электрмагнетизм теориясының негізгі ережелеріне арнажан. Үшінші тарау вакуумдағы жазықты электрмагнитгік толқындардың таралу теориясына арналған. Төртінші, бесінші және алтыншы тараулар жиіликтік дисперсиясы бар орталардағы және әр түрлі электрмагниттік параметрлері бар  екі ортаның бөлу шекарасы аркылы электрмагниттік толқыңдардың таоралу жағдайларын көрсетеді. 7-11 тараулар толқынжолдардағы электрмагниттік толқындардың таралу теориясын көрсетеді. Он екінші тарау көлемді резонаторлардағы электрмагниттік тербелістерге арналған. Он үшінші тарау оқушыларды электрмагниттік толқындардың қабылдау және сәулелену жағдайларымен таныстырады.  Он төртінші тарау ақырындатулық жүйелердегі беттік толқындардың туу жағдайларына арналған. Соңыңда ақырғы тарау электрмагниттік толқындарды тарату жолдарымен таныстырады.

Көлемнің  шектелеуіне байланысты құраушы теориялық дәлелдерді шығаруға мәжбұр болды. Бұл құрал есептер шығару кезінде тәжірибелі қолдануға арналған.

 

1 Электрмагнетизм теориясының негізгі жайлары

 

1.1Электрмагнит оріс және оның математакалық моделдері

 

Электрдинамика - ол электрмагнит өрісін зерттейтін ғылым. Өрістің    көзі    -    электр    зарядтары.    Қарапайым    бөлшектердің электронның заряды - е = 1,602 •10-19/Кл. Электрмагнит өрісі жеке жағдайда электрлік немесе магниттік болуы  мүмкін.   Вакуум   ішіндегі   электр   өрісінің   кернеуі   Е,   д   зарядқа күшпен әсер етеді

,                                                                                                (1.1)

мұндағы г - радиус-вектор, күштің әсер ету бағытын көрсетеді;

өлшем бірлігі - Е(В/м).

Вакуум ішіндегі электрлік ығсу (индукция) векторы

 Кл/м,                                                                                        (1.2)

мұндағы г0 = 8,84210-12Ф/ж    - электр тұрақтылығы.

Вакуум    ішіндегі    магнит    өрісін    магнит    индукциясының векторымен бейнелейді;

,Тл,                                                                                          (1.3)

мұндағы μ= 4π·10 -7 =1,2571о-6Гні/м   - магнит тұрақтылығы;

         Н – магнит  өрісі кернеулігінің векторы.

Өткізгіштік ортадағы өткізгіш тоқтың тығыздығы

,А/м2                                                                                     (1.4)

мұндағы σ - заттың салыстырмалы өткізгіштігі. (1.4) өрнегі Ом заңының дифференциалдық түрі.

Тұйықталған V көлемнің S  бeтімен шектелген  р  зарядыньп шамасы

,                                                                                          (1.5)

мұндағы р - зарядтың'көлемдік тығыздығы.

 

Егер   көлем   ішіндегі. зарядтың   шамасы   өзгерсе,   онда   бұл кеңістікте өткізгіш ток  туады.

                                                                            (1.6)

Остроградский - Гаусс теоремасы бойынша

,

 ,                                                                              (1.7)

Егер V–›0 болса, онда

  .                                                                                             (1.9)

Бұл теңдеу үздіксіз өткізгіш тоқ теңдеуі деп аталады;

S  тұйык беті арқылы өтетін заряд тудырған В векторлық өрісі ағыны заряд шамасьның электр тұрақтысының қатынасына тең:

.                                                                                               (1.10)

Сфералық бет үшін; 

.                                                                                         (1.11)

    Осыдан

,

                                                   

мұндағы а - сфералық беттің радиусы.

           Гаусс заңының дифференциалдық түрі:

           .                                                                                                          (1.12)

S  тұйықталған бетімен шектелген туынды көлемге ағып кіретін магаит ағыны, одан ағьп шығатын ағынға тең

.                                                                                                  (1.13)

Дифференциалдық түрінде.  

Н  магнит  өрісінің  кернеулік   векторының  циркудяциясы   L контурының бойымен ағатын толық тоқа тең. (1.14)

                                                                                        (1.14)

1.1 сурет толық тоқтың аңын тұжырымдау

 

Векторлық анализден Стокс теоремасын пайдаланып, аламыз

.

Осынның   нәтижесінде   өз   бетімен   таңдаған   контурдан   толық заңын дифференциалдық түрде аламыз  

 .                                                                                               (1.15)

Ығысу тоғы  зарядтың өзгеруінен пайда болады;ал сонымен  қатар тоқ  көзіне  қосылған- конденсатордың  астарының  арасында электр өрісінің кернеулігіне тең.

.                                                                                           (1.16)

Қай  бір  тұйық  L контурдан  өтетін  магнит  өрісінің  әртүрлі өзгерісі, осы контурда Ё кернеулігімен электр өрісін туғызады

 

  .                                                                                    (1.17)

1.2 сурет - Электрмагниттік индукция заңына

 

Осы мөлшерді      магнит ағыны деп атайды.

 

Стокс теоремасын пайдаланып, мына формулаға ие боламыз

 .

Осыдан электрмагнит индукция заңының дифференциалдық түрін

                                                                                            (1.18)

аламыз.

 

1.2 Электрмагнит өрісінің материалдық теңдеулері

 

Диэлектриктің ішінде ығысу векторы мен электрлік өріс кернеулігінің арасындағы байланыс мына түрде болады

,                                                                 (1.19)

мұндағы Р - поляризация векторы;

                 Кэ - заттың диэлектрлік қабілеттілігі;

εа0+Kэ абсолютті диэлектрлік өтімділігі. Салысгырмалы диэлектрлік отімділігі

ε=εа0   .                                                                                                                     (1.20)

Ферромагнетикте сыртқы өрісі бар магнит индукциясының мөлшері

мынаған тең       

  ,                                                            (1.21)

мұндағы М - заттың магниттелуі;

                Км- заттың магниттік қабілеттілігі;

                µа - заттың абсолютті магниттік өтімділігі.

Заттың салыстырмалы магниттік өтімділігі

 .

Диамагнетикте және парамагнетикте µ≈1, ферромагнетикте µ»1.

Магнит өрісінің кернеулігі 100 А/м  көп болғанда, ферромагнетиктің магниттелу қисығы түзу сызықты емес болады. Диэлектрикте электр өрісінің жоғарғы кернеулігінде электрлік көшкіндік тесіп өту пайда болады, осымен қатар D(E) тәуелділігі түзу сызықты емес болады. Анизатроптық деп әр түрлі бағытта ортаның қасиеттері үқсас емес болып келетін ортаны айтамыз. Олар үшін материалдық теңдеулер келесі түрде жазылады:

 

 ,

 ,

 ,

 

B(H) магнит өрісі үшін материалдық теңдеулер ұқсас болып келеді.

 

2   Максвелл тендеулері

 

Толық тоқ заңы

   .                                                                     (2.1)

Электрмагниттік индукция заңы

  .                                                                                       (2.2)

Гаусс заңы

  .                                                                                          (2.3)

Магнит өрісінің күш сызықтарының үздіксіздік заңы

 .                                                                                          (2.4)

Ортаның қасиеттерін көрсететін теңдеулер

            ,                                                                                                  (2.5)

            *    ,                                                                                                 (2.6)

Дифференциалдық түрдегі Максвелл тендеулері:

 

,

 ,

,

* ,

 ,

 .

 

2.1   Гармоникалық тербелістер үшін Максвелл тендеулері

 

Әр түрлі өріс векторының, мысалы, электр өрісінің кеңістікте

берілген нүктесінде, гармоникалық заң бойынша өзгеруі осылай  жазылады:       

                               (2.8)

Өрістің комплекстік амплитудасы мынаған тең болады

                                                                    (2.9)

Осымен қатар   

                                                                                           (2.10)

Комплекстік түрде Максвеллдің дифференциалдық тендеулері осылай көрсетіледі:

 

 ,

 ,

* ,

 ,

  .                                                                                                 (2.11)

Материалдық ортадагы салыстырмалы өткізгіштіктің соңғы мәнімен электрмагнит процессін қарастырайық. (2.11) жүйенің (1) және (5) теңдеулерін біріктіре отырып келесі формулаға ие боламыз.

.                           (2.12)


мұндағы  έаа - jω/σ  заттың комплекстік диэлектрлік өткізгіштігі деп аталады.

2.1 сурет - Диэлектрлік шығын бүрышы

 

Жақсы диэлектриктер үшін ӨЖЖ-диапазонындағы жиілікте tg δ≈ 10 -4 /10 -5 болады.

S тұйық бетімен шектелген, V берілген көлемінен электрмагнит өрісінің қуатының ағыны мынаған тең болады:

  .                                                                         (2.13)

мұндағы  П = |EH] - өріс қуат ағынының тығыздық векторы,

Пойнтинг векторы (2.14);

W - өріс энергиясы;

Pnoт - жылулық шығынның қуаты;

Рст - шет жақ энергия көздерінің қуаты;

(1884 ж. ағылшын галымы Дж. Пойнтинг (2.14) тендігін есептеп шығарды).

Өріс энергиясының көлемдій тығыздығы

    .                                                                            (2.15)

Жылулық шыгынның қуатының көлемдік тығыздығы

 

Рпот=σЕ2     .                                                                                                   (2.16)

 

Шет жақ энергия көздерінің қуатының көлемдік тығыздығьг

Рст=IЕ .                                                                                                   (2.17)

Пойнтингтің комплекстік векторы

  .                                                                                           (2.18)

Бір мерзім ішіндегі қуат ағынның орташа тығыздығы

                                       

                                                                                                (2.19)

Қуат ағынының тығыздығының тербеліп түрған құрамы

                             

                                                                                    (2.20)

 

 3 Жазық электрмагниттік толқындар

 

3.1 Жазық толқындардың сииаттамасы

 

Жазық толқынның математикалық моделі ,

мұндағы  Vm - толқынньщ амплитудасы;

                  w - толқынның бұрыштық  жиілігі ,

                 

                  z - сызықтық координатасы;

                  в - толқын фазаеының коэффициенті

                  λ- толқынның үзындығы.

3.1 сурет - Өрістің уақыт бойынша өзгеруі

 

3.2 сурет - Өрістің кеңістікте өзгеруі

 

Толқындық фронт дегеніміз z толқынның таралу осіне перпендикуляр болатын жазықтық. Әртүрлі t үшін бүл жазықтықтың координатасы мына тендікке қанағаттандырады:

 .                                                                                         (3.3)

Фазалық жылдамдық деп толқындық фронт ауысуының жылдамдығын айтады

 ,                                                                        (3.4)

      ,                                                                                               (3.5)

 .                                                                                            (3.6)

сындай толқынньщ фазалык жылдамдығы:

,                                                                                                      (3.7)

яғни, ол z координатасының азаю жағына ауысады.

Материалдық  орталарда жылулық шығынның. есебінен толқынның амплитудасы өшеді

,                                                                                     (3.8)

мұндағы a - ортаның ішіндегі толқынның өшулік коэффиценті.

Техникалық есептеулерде өшу бойын пайдаланады.

.                                                   (3.9)

Сондықтан, материалдық ортадағы жазық толқынның теңдеуі

 .                                                                 (3.10)

 

Комплекстік түрде:

  ,                                        (3.11)

 

3.3 сурет – Материалдық ортадағы толқынның қисығы

 

мұндағы

 - таралу коэффиценті деп аталады. Z координатасының азаю жағына тарайтын толқын үшін

.                                                                                    (3.12)

 

3.2   Айнымалы  электрмагнит өрісінің  толқындық сипаты

 

Материаддық  ортада  εа , µа   параметрлерімен  бос зарядтар болмай-ақ қойсын, ρ=0. Берілген ортада Ё және Ĥ комплекстік амплитудаларымен. Максвелл тендеулерін қанағаттандыратын электрмагнит толқыны тарайды:

а)          в)

б)      г)                                                           (3.13)

(3.13) тендеулер жүйесін Ё қатысты шешейік. Бұл үшін 2-тендеудің екі бөліміне rot операциясын қолданщі, 1-тендеуден rot Н өрнегін пайдаланамыз:

Еске алайық:

. div Ё = 0

болғандықтан, онда

сонда                                                                       (3.14)

Бұл Гельмгольц теңдеуі (Герман Гельмгольц неміс ғалымы (1821 -1894жж)).

   параметрін енгізейік

 

сонда                                                                          (3.15)

Н     үшін де ұқсас тендеу шығаруға болатыны айқын

,                                                                                           (3.16)

Декарттық координаттар жүйесінде

,

,

,

Н  үшін бұл тендеулер ұқсас болып келеді.

Жеке жағдай үшін,    ,болғанда. Сонда бір ғана теңдеу қалады

,                                                                                   (3.18)

 ,                                                                          (3.19)

 .                                                        (3.20)

(3.21) теңдеуі таралу коэффиценті бар жазық электрмагнит толқынның теңдеуі ретінде ұсынылады

.

Бірінші қосынды сан z-тің көбею жағына жорғақтайтын толқын ретінде, ал екіншісі қарама-қарсы жаққа жорғақтайтын толқын ретінде есептеледі.

Жазық электрмагнит толқынның электр өрісінің кернеулігі

Магнит өрісінің кернеулігін мына теңдеу арқылы табуға болады:

.

Декарттық координаттар жүйесінде

Қорытындылар:

а) Егер Е векторы х осі бойымен бағытталса, онда H векторы у осі

бойымен бағытталады;

б) Ё және н векторлары тарату осіне перпендикуляр болғандыктан,

біртекті жазық көлденең толқын болып табылады; .

в)  қатынасы   ортаның   сипаттамалық толқындық

кедергісі деп аталады.

Өйткені [Ех]=(В/м) ал Ну=), онда [Zc] = [Om],

 

Жазық электрмагнит толқынның қуат ағынының тығыздыгы

 

                                    (3.23)

Z<0     жағына қарай таралатын толқын үшін

          

 

осьдан

 

 

3.3   Кейбір жеке жағдайлар

 

Вакуум

                   .                                                                                                 (3.24)

3.4 сурет - Вакуум ішіндегі жазық электрмагнит толқын векторларының эскизы

 

Шығыны жоқ магнитдиэлектрикалық орта

                 .                         (3.25)

 

Аз шығыны бар диэлектрик

*            

                                                                                                      (3.26)

            

 

Е жэне Н синфазды емес тербеледі, Zс-ның комплекстік сипаттамасы білдіреді, жылжу бұрышы π/2 радианта тең, яғни соншалықты аз болғандықтан, оны практикада қолданбауға да болады.

 

 

 

3.4   Эллиптік поляризацияланған  жазық электрмагнит  толқындары

         

Электрмагнит толқынның екі құраушысы болсын

                                                     (3.27)

Сонда жалпы вектор және  жақтары бар тікбұрыштың диагонал  бойымен қозғалады.

3.5 сурет

Толқынның поляризация жазықтығы х осімен <р бұрышын құрайды.

 

3.6 сурет – Эллиптікполяризациялған жазық электрмагнит толқынның кұрылуы

Егер де       

онда нәтижелік вектор өзінің соңымен эллипс түрін сызып, w жиілікпен айнала бастайды.

Осындай толқын сол поляризацияланатын  деп aтaлaды,

    . 

бар толқын оң поляризацияланган толқын деп аталады. Ол комплекстік түрде мынаған тең:

 

   ,                                                                       (3.28)

Сонда

 

  ,                                                                   (3.29)

   .                                                                                 (3.30)

 

 болғанда, шеңберлік поляризацияланған толқынды аламыз.

Сонымен қатар эллипттік поляризацияланған толқындардың жалпы саны ретінде, р түрлі бағытта айналып түратын, сызықты поляризацияланган толқынды алуға болады.

 

4 Электрмагнит өріс векторларының шектік шарттары

 

Магнит өрісінің нормалды және потенциалды құраушы векторларының шектік шарттары

 

             

                               

 


4.1 сурет .

Электр өрісінің нормалды және потенциалды құраушы векторларының  шектік шарттары

                   4.2 сурет                                              4.3 сурет


              4.4 сурет

              

                                                                          (4.2)

Егер бөлу шекарасының меншікті тығыздығы ажаз болатын электрлік үстінгі қабаттық заряд бірқалыпты үлестірілген болса, онда  (4.3)

                                               

 

5 Жиіліктік дисперсиялы ортадағы электрмагниггік толқындар

 

Жақсы өткізгіш ортада     

                       (5.1)

яғни, фаза коэффицентімен әлсірету коэффиценті жиілікке тәуелді.

Фазалық жылдамдықта жиілікке тәуелді:

 ,                                                                                  (5.2)

Толқын ұзындығы

,                                                                                     (5.3)

жиілікке кері пропорционал.

Толқындық кедергі:

                                                                                    (5.4)

Еніп кету терендігі немесе үстінгі қабаттың қалыңдығы дегеніміз -бастапқы металл-тәріздес ортамен салыстырғандағы жазық толқын амплитудасы  есе кішірейетін d арақашықтығын айтамыз. Aм·d = l,

Осыдан ,

 

                                                                                     (5.5)

 

6 Екі ортаның бөлу шекарасына жазық электрмагнит толқындарының түсуі

 

Өте жақсы өткізетін жазықтыққа жазық электрмагнит толқынның нормалды түсуі

6.1 сурет – Өте жақсы өткезетін жазықыққа жазық электрмагнит толқынның нормалды түсуі кезіндегі өрістің векторлары

 

                                                                          (6.1)

                                                                                           (6.2)

Диэлектрикалық жарты кеңістігіне жазық электрмагнит толқынның

нормалды түсуі Z<0 жарты кеңістігі (1 - аудан) вакуум (,) болып, ал z>0 жарты кеңістігі (2 - аудан) магнитдиэлектрик (,  ) болып саналады (6.2- сурет).

6.2 сурет – Диэлектрикалық жарты кеністігіне жазық толқынның нормалды түзу кезіндегі өрістің векторлары

 

Құламалы толқын:

      ,                              (6.3)

 мұндағы     

  

 Бейнеленген толқын:

   ,    

                                                                                                                  (6.4)

 .

Сынған толқын:

 ,

.                                                                          (6.5)

мұндағы,

      .                                                                             (6.6)

Бөлу шекарасында z=0 болғанда

немесе   

   

Бейнелеу коэффиценті

 

.                                                                                               (6.7)

Сыну коэффиценті

 

 .                                                                                               (6.8)

 (6.7) және (6.8) ескеріп, теңдеулер жүйесін шешіп, аламыз:

 

       .                                                                          (6.9)

Жеке жағдай (, )

 

                   .                                                                       (6.10)

Жазық электрмагнит толқынның диэлектрикалық қабаттың соңғы қалындығына нормалды түсуі.

Сол жақтағы 1 ортадан (.) 1(  ) қалындыгымен 2 диэлектрик қабатына толқын түседі. Оң жақта 1 орта (,)

 

а) есеп геометриясы; б) беру сызығының кесінділерінен жасалған эквивалентпк.

6.3 сурет - Жазық толқынның диэлектрикалық қабатқа нормалды түсуі

  .                                                                           (6.11)

мұндағы,

 .

радианмен өлшенген, жүмыс істеу жиілігіндегі қабаттың электрлік қалыңдығы.

1)1-ε=2,56   2)1-ε=3,8

6.4 сурет - Бейне коэффицент модулінің қабат электрлік калыңдығына тәуедділігі

 

Қабаттан бейнелеу коэффиценті

,                                                                 (6.12)

   .                                                                         (6.13)

Шағылыспайтын орталарды жасау сұрағына.

Бөлік шекарасынан бейнелеу коэффициент!

Т=0, егер тек қана

Zc2 = Z0 болса. Бұл теңдік:

  теңдігіне эквивалентті.                                                      (6.14)

 

6.1 Диэлектрикалық  жарты кеңістігіне жазық электрмагнит толқынның еркін бұрышымен түсуі

 

0< ф < 90° түсу бұрышымен  бөлу шекарасына жазық толқыны түссе, Ппад, Потр, Ппр векторлары бір түсу жазықтығында жатыр.

,                                                          (6.15)

,                                                         (6.16)           ,                                                       (6.17)

 .                                                                                                 (6.18)

Снелл заңы деп аталады.

Оны осылай жазуға болады

 

     .                                                                     (6.19)

Перпендикулярлық поляризация кезінде Ё пад, Eотр, Eпр векгорлардың бағыттары ZOY Tүcy жазықтығына перпендикуляр болады.

Z=0 болғанда

 

 

6.5 сурет – Перпендикулярдық поляризация

 

 ,                                                                                 (6.20)

 

 ,                                                                  (6.21)  

 

        ,                                                                              (6.22)

 

 ,                                                                                (6.23)

 

 .                                                                                (6.24)

 

мұндағы        ,

                            .     болғанда:

 ,                                                                              (6.25)     

  .                                                                               (6.26)

 

6.6 сурет - ε=2,56 болғанда түсу бұрышшынан сынудың бейнелеу коэффициентіне тәуелділігі

 

6.7 сурет – Параллельдіқ поляризация

 

Параллельдік поляризация кезінде Е векторлардың бағыттары   түсу жазықтығына параллель болады.

6.8 сурет - ε=2,56 және параллельдік поляризация кезіндегі R|| және Т|| түсу бұрышынан тәуелділік графигі

 

Теңдеулер жүйесін шешіп, аламыз

 

  ;

 

,                                                                                (6.27)

 

       ,  

 

 ,

 

,                                                                             (6.28)

 

            

 

Болғанда

         

  ;     .                                     (6.29)

 

6.9 сурет

£ - SUl    ^ + S COS 0>

 

R=0 болғандағы, түсу бұрышы. Вакуумнан жазық толқынның диэлектрикке түсуіндегі Брюстер құбылысы параллельдік поляризация кезінде ғана орынды болады.

 

 

Снелл   заңына   сүйене   отырып мына теңдікке ие боламыз 

 

sinφ/sinψ =n2/n1

 

Соңда екі жағдай болатынын байқаймыз:
                        а)
 эрқашан  болады. 0<ф<90
                        болғандықтан, сынған толқын кез-келген
                        б. сурет түсу бүрышында да болада;

             б)  осы жағдайда әрқашан   болғандағы,                                    түсу бұрышы Ф, толық ішкі шағылыс бұрышында деп аталады.

 (6.30) Ф>Фпво бұрышында сынған толқын болмайды; қулау толқынның энергиясы    толығымен    ортаның    ішінде    үлкен оптикалық тығыздықпен шағылысады.

 

 

 

6.2 Біртекті емес жазық толқындар

 

6.10 сурет

 

Снелли заңы бойынша болсын,  жағдайында мөлшері sin ψ >l болады. Егер сыну бүрышы ақиқат сан болса, онда мүндай жағдай мүмкін емес. Бірақ комплексттік аргументтің синусы әр түрлі, соның ішінде соншалықты үлкен, ақиқат мәндерді қабылдай алады. Сондықтан формалды түрде ф>фПВо болғанда, сыну бұрышы vj =90°+ja деп есептейміз.

Бірақ                                                         (6.31)

Сонда  

 

Жазық толқын координаты бойымен таралады, ал z координата бойымен   экспонент   бойынша   азаюын   байқаймыз. Осындай толқынды бірыңғай емес немесе беттік жазық толқын деп атаймыз. Өйткені  

Бірьщғай жазық толқынның фазалық жылдамдығы  (32, ал беттік толқынның фазалық жылдаадығы     әрқашан бірыңғай жазьщ толқьшның фазалық жылдамдығынан аз боладьі. Сондықтан беттік толқындарды тағыда баяу толқындар деп  атайды. Ф=90° болғанда

        

 

Беттік  толқынның   фазалық   жылдамдығы   біршама тығыз ортадағы фазалық жылдамдыққа тең. Өрістің амплитудасы е=2.718 есе азаятын, z координаты бойының арақашықтығын өту терендігі деп атайды.

                                                                                                   (6.33)          Біршама   тығыз   ортада   электромагнит   өрісі   қалыңдығы бір толқынның ұзындығына тең үстінгі қабатға болады. φ  бұрышының өсуімен байулау екпінді болады, ал біршама тығыз ортаға өрістің өту тереңдігі қысқарады.

 

7 Бағытталған электрмагнит толқын теориясының негіздері

 

7.1 Параллель және перпендикуляр поляризацияланған жазық толқынның түсуі

 

Жазық біртекті толқын  φ бұрышымен  өте жақсы еткізетін жазықтыққа түссін.

 

мұндағы

           

түзу толқынның толқындық векторы. Бөлу шекарасынан толқын шағылысады

 

мұндағы  

    

 х>0 жарты кеңістігінде жалпы электрмагнит өрісінің электрлік вектордаң комплекстік амплитудасы кейбір түрлендірулерден кейін мынандай түрге ие болады:

 

 .

Нпад және Нотр векторлары у осі бойынша бағытталған:

     

 

Қорытындылар:

a) φ(о< φ< 90° ) кез-келген нәтижелік мәндерінде өріс, z осі бойымен тарайтын, толқын ретінде  көрінеді, өйткені z=const болғанда өріс фазасы өзгермейді, берілген толқын жазық болады;

б) Өріс векторлардың құрамының амплитудасы х координатасына тәуелді. Мұндай толқындарды біртекті  емес жазық толқындар деп атайды.

Көлденең жазықтықта түскен және  шағылысқан толқын интерференциясының  арқасында тұрған электрмагнит "толқыны пайда

болады.

в) Ну магниттік векторы көлденең, ал Ех электрлік вектордың проекциясы да көлденең болады. Мұндай толқындарды Е-толқындар немесе ТМ-толқындар деп аталады.

г) ф=90° болғанда, түсу толқыны бөлу шекарасына. параллель таралғанда, шағылысу толқыны болмайды. х>0 жарты кеңістігіндегі өрісті біртекті жазық толқын басады. Өріс векторларының бойлық қүраушылары болмайды. Мүндай толқындарды Т-толқындар көлденең толқындар дейді.

 

7.1 сурет – Өте жақсы өткізетін жазықтыққа параллель поляризациясы бар жазық толқынның түсуі

 

Берілген толқын үшін х>0 жарты кеңістіктегі барлық нүктелерде өрістің  электрлік векторы түсу жазықтығына перпендикуляр.

Жалпы өріс векторларының өрнегін келтірейік 

                                                                (7.3)

                 (7.4)

 

Қорытындылар:

1.   Электрмагниттік процессы z көбею жағына таралатын біртекті емес жазық толқын ретінде көрсетіледі. Көлденең бағыттағы өрісте тұрып қалған толқынның сипаттамасы пайда болады.

2.   Электрлік өрісте көлденең болатын бір ғана Еу құраушысы бар.

3.   НΣ векторындд көлденең және  бойлық қүраушылары болады. Мұндай толқындарды Н-толқындар немесе көлденең - электрлік ТЕ-толқындар деп атайды.

4.   Мұндай толқынның =90°  бұрышымен жақсы өткізгіштікпен бөлу шекарасында түсу кезінде таза көлденең Т-толқындардың пайда болуы мүмкін емес, өйткені Нz= 0,

7.2 сурет – Өте жақсы өткізетін жазыққа перпендикуляр поляризациясы бар жазық толқынның тсуі

 

 

7.2   Е- және Н-толқындар өрісінің қүрылымы

 

Е- және   Н-типті толқындар үшін z осі бойымен жүгірме толқын, ал х осі бойымен тұрып  қалған толқын бекітіледі. Бойлық толқындық сан үшін

                                                                                            (7.5)

Көлденең толқындық сан үшін

  (7.6) (7.5), (7.6) өрнектерін ескерсек, Е-толқындар:

 E- және Н-толқындарының фазалық жылдамдығы

   ,

    

әр түрлі бүрышыңда сондықтан да осындай  толқындарды жылдам толқындар деп атайды.

Толқынның бойлық үзындығы

                                                                            (7.12)

 мүндағы     λо- бос кеңістегі біртекті жазық толқынның ұзындығы. Әрқашан

Толқынның  көлденең ұзындығы

                                                                                 (7.13)

t-=const болганда Е-типті өрістің құрылымы

 

7.3 сурет – Е –типті өрістің құралымы

 

Т-типті толқынның құрылымы

 Көлденең толқын үшін g=0, Һ=β0'

t=0 болғанда:

7.4 сурет – Т-типті өрістің кұрылыми       7.5сурет- Н-типті өрістің құрылымы

 

 

                                                                       (7.14)

Е және Н фаза бойынша дәл келеді, толқын жазық біртекті болады.

Н - типті толқынның құрылымы

 

;                                                        (7.15)

 

 

 

8 Тік бұрышты металлдық толқынжол

 

Толқынжол қабырғалары өте жақсы өткізгіштіктен жасалған деп есептейік.

.

8.1 сурет - Тік бұрышты металлдық толқынжол

 

Толқынжолдың ішінде ауа.

 

8.1 Тік бұрышты толқынжолдың ішіндегі Е:типті толқындар тік бұрышты толқынжолда z осі бойымен келесі құраушылар ығыса алады: 

 

,

,

,

 .                                                                                                         (8.1)

мұндағы       

                                                                                         (8.2)

m, n - қайсы бір бүтін оң сандар, нольге тең емес, толқындардың индексі деп аталады. 

х және у осьтері  бойымен толқынжолдың ішінде пайда болатын m және п сандары физикалық түрде жарты толқындардың санын көрсетеді. Толқынжолда бөлек, әр түрлі көлемд типті толқындар болуы мүмкін. Е11 өрісінің қүрылымы 8.2 - суретте көрсетілген.

8.2 сурет – Е11 өрісінің құрылымы

 

Е типті күрделірек толқын үшін өрістің суретін толқын индексінің мәні қанша болса, сонша рет қайталау керек.

Бойлық толқындық сан толқынның фаза коэффиценті мен көлденең толқыңдық санмен байланысты:

 (β= g жағдайына сай келетін, генератор толқынның  ұзындығын өте қиын жағдайдағы дейді)

                                                                   (8.3)

Толқынның өте қиын жағдайдағы жиілік

                                                             (8.4)

Генератор толқын  ұзындығының λо, толқынжолдағы толқын ұзындығының  λв  және толқынның өте қиын жағдайдағы  ұзындыгының λкр арасындағы байланысты мына түрде көрсетуге болады:

 

  

тәуелділігін  толқынжолдың  дисперсиялық  сипаттамасы деп аталадьг Мынадай өрнекті қолдануға өте ыңғайлы

                                                                                         (8.5)

Толқынжолдағы толқынның фазалық жылдамдығы

                                                                                       (8.6)

 Толқынжолдағы толқынның топтық жылдамдығы

                                                                                  (8.7)

 

8.2 Тік бұрышты толқынжолдың ішіндегі Н-типті толқындар

 

Толқынжолдағы  Н-толқынныц құраушылары:

                                              (8.8)

g,λkp, λb , νcp үшін  формулалары Е-типті толқын үшін сияқты.

Мына типті толқын тәжрибеде кең қолданылады. Бeрілген толқын үшін

Егер м=1, п=0 болса, онда аламыз:

                                                                          (8.9)

Толқындьң  құраушылары Emax арқылы өрнектесек ыңғайлы:

                                                                     (8.10)

Активті қуаттың тығыздығы

                                                                         (8.11)

8.3 сурет – Н10 өрісінің құралымы

 

Реактивті қуаттың тығыздығы

                                                                  (8.12)

 

векторында бір ғана проекция болады, сондықтан да қайсыбір толқынжолдың көлденең қимасының нүктесінде сызықты поляризацияланады

 

магниттік векторывда жалпы жағдайда эллиптік поляризациясы болады. Х1 жөне х2 нүктелерінде  кесіндіде

 Хі және x2 нүктелерінде Hx және Hz (8.9) - формулалар арқылы теңестірсек, аламыз:

                                                                                                 (8.13)

         

Бұл нүктелерде Нх векторы сол және оң айналуымен шеңбер бойымен поляризацияланады.

Сандық түрде толқынжолдың қабырғаларында үетінгі қабаттық толқын тығыздығы ауа-қабырға шекарасьшдағы қуат ағынының кернеулігіне тең болады және үстініі қабаттық тығыздығы магнит өрісінің кернеулігіне нормалды бағытталған. Үстінгі қабаттық тоқ тығыздық векторлары 8.5 суретте  көрсетілген.

Толқынжолдағы саңылау деп  ұзндығы енінен біршама үлкен тік бұрышты тесікті айтады. Саңылауларды * электрмагниттік энергияны енгізу немесе шығару үшін қолдаңады. Егер саңылау ұ,зын жағымен үстінгі қабаттық тоқтың сызышмен қиылысса, онда саңылаудың қабырғаларында зарядтар пайда болады және осындай саңылау қоршаған кеңістікке электрмагниттік энергия сәулесін жібереді. Егер үстінгі қабаттық токтар тар жактан қиылысса, онда энергияның сәулеленуі онша көп болмайды. Осында сәулеленбейтін дейді.

 

8.4 сурет –Н10 типті толқынмен тік бұрышты толқынжолдың қабырғаларында үстінгі қабаттық тоқ тығыздық векторларының жіктелеу

 

Толқынжолдың сипаттамалық кедергісі.

Е - толқыны үшін                                                                                       (8.14)

Н - толқыны үшін                                                                             (8.15)

 

Тік бұрышты толқынжолдардың қолдану негіздері.

Қуыстық металлдық толкдажолдарды 50 см-ден 1 мм дейінгі толқындар ұзындығының диапазонында қолданады. Көбінесе Н10 -типті толқындарды қолданады.

Қуыстық толқынжолдың қолдануы мысал ретінде толқынжолды-коаксиалды ауысуды алуға болады.

 

8.5 сурет – толқынжолды – коаксиалды ауысу

                                                                             

Толқындар типтерінің диаграммасы.

Толқынның өте қиын жағдайдағы зындығын толқынжолдың мөлшеріне     байланысты     (8.3) формуласымен  анықтайды:

 ,,,

деп   eсептесек, онда   

осы есептеулердің негізінде толқындар  типтерінің  диаграммасын салайық.

 

8.6 сурет - Толқындар типтерінің диаграммасы

 

  болғанда толқындар  типтерінің таралуы болмайды (тоқтату облысы). болғанда Н10  негізгі типті толқын ғана тарала алады. (Бір толқындық облысы). болғанда Н10, "Н01 Н20 толқындары тарала  алады. Егер  болса, онда оларға Е11, Е11   толқындары қосылады (кәп толқындық облысы).

Әрбір белгілі  жағдайда толқынжолда бір типті толқынды ғана қоздыруға болады. Мысалы,  болсын. Толқынжолдың бойымен Н10, Н01 толқындары тарала алады. 8.8 - суретте толқындар қозуының екі амалы көрсетілген.

а)       Н10 - толқынньщ қозуы;

б)      Н01 -  толқынның қозуы.

8.7 сурет - Істікті антеннасыньщ  көмегімен толқындардың қозуы

 

Бірінші амалда  Н10  толқынның Е векторына параллель және  Н 10 толқынның  Е векторына перпендикуляр. Мұндай амадда толқынжолда тек Н10  толқыны ғана тарайтын болады. Екінші амалда бәрі де керісінше.

Өнеркәсіп ӨЖЖ-диапазонның барлық бөлімдері үшін стандартты қималар толқынжолдарың шығарады:

Н10 толқынның толқынжол бойымен алып баратын қуаты

Толқынжолдың электрлік беріктілігі.

Егер ауа үшін Етах > Епр.б. тесіп өту мәні болса, онда толқынжолдың ішінде ауаның электрлік   көпзададік тесіп өтуі пайда болады. Ауа

үшін     

Жасқын өткізгіштің жүмыс істеу диапазонның орта жиілігінде

 

деп есептегі, (8.16) өрнегіне қойсақ, толқынжолдың бойымен берілетін меншікті қуатты адуға болады.

 

 

9  Жүмыр металлдық толқынжол

 

Жұмыр металлдық толқынжолдың ішкі радиусы а-ға тең түтік ретінде көрінеді.

9.1 сурет - Жүмыр металлдық толқынжол

 

(а=оо) қабырғалардың өткізгіштігі шексіз үлкен және ішкі орта ауа немесе вакуум деп есептейік.

 

9.1 Е- типті толқындар

 

Көлденең толқындық сан

                                                                                               (9.1)

мұндағы     - gmn -  Бессель функциясының түбірлері. (9.1 |1| кестесі).

m-ф - бұрыштық координата бойынша жарты толқындар саны;

n~r - радиалдық координата бойынша жарты толқындар саны.

m=0 болғанда, Е және Н амплитудалары бүрыштық координаталарға тәуелді болады.  Осындай толқындар типті   Цилиндрлік координат жүйесі 9.2 суретте көрсетілген.

9.2 сурет - Цилиндрлік координат жүйесі симметриялық деп атайды.

 

Сындық толқын  ұзындығы

             

Және

  

формулаларының есептеулері тік  бұрышты толқынжолдағыдай. E01 ең төменгі толқын 

() қабырғалардың өткізгіштігі шексіз үлкен және ішкі орта ауа немесе вакуум деп есептейік.  9.1 Е – типті толқындар

Көлденең толқындық сан

 

                                                                                           (9.1)

 

Мұндағы  - Бессель функциясының түбірлері. (9.1|1| кестесі).

 – бұрыштық координата бойынша жарты толқындар саны;

n-r       радиалдық координата бойынша жарты толқындар саны;

m=n болғанда,  және  амплитудалары бұрыштық

координаталарға тәуелді болады. Осындай толқындар типті симметриялық деп атайды. Цилиндрлік координат жүйесі 9.2 суретте көрсетілген.

 

Сындық толқын ұзындығы

 

         (9.2)

      және

   

 

формулаларының есептеулері тік бұрышты толқынжолдағыдай.

 

 ең төменгі толқын

λкрE01=2.61a                                                                                                (9.3)

Толқындық кедергі

                                                                     (9.4)

 және  толқындар үшін өрістің күш сызықтарының көлденең таралуы.

9.3 сурет – Е11 толқынның күш сызықтары

9.4 сурет – Е01 толқынның күш сызықтары

 және  векторларының құраушылары бар:

Тәжрибеде көбінесе  толқыны тараған, оның

   құраушылары бар:

                                                                                                (9.5)

Толқынжол бойымен өтетін орта қуаты:

                                                                                         (9.6)

 

9.2 H-типті толқындар

 

Өте қиын жағдайдағы Hmn толқынның ұзындығы

,                                                                                              (9.7)

мұндағы  - Бессель функциясының түбірлері. (9.1|1| кестесі).

          vср     формулаларының есептеулері тік бұрышты толқынжолдағыдай.

          H11, H01 толқындары кең қолданылады  үшін формулалар тізгіні |1| ((9.53) және (9.54) формулалары) келтірілген.

Е- және Н- толқындар типінің диаграммасы 9.5 суретте көрсетілген.

 

      

 

 

 

 

 

 

9.5 сурет – Толқындар үлгісінің диаграммасы

          H11, H01 толқындарының күш сызықтарының көрінісі 9.6  суреттерде көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.6 сурет - H11 толқынның күш сызықтары

 

 

10 Т-типті толқындары бар толқынжол

 

Бұл толқындар үшін Еz= Hz = 0

 

          Фазалық жылдамдық толқын жиілігіне тәуелді.

g=0 көлденең толқындық сан, осыдан өте қиын жағдайдағы толқын ұзындығы.

Т-үлгілі толқыны бар толқынжол  әр түрлі жиіліктегі тербелістерді тең шамада өткізеді.

 

10.1 Коаксиал толқынжол

 

          Берілген толқынжол диэлектрикпен бөлінген, а және b радиустары бар екі соостық  металлдың цилиндр ретінде келтірілген.

 

10.1 сурет – Коаксиалды толқынжол

 

Ішкі өткізгіштің потенциалы       

Сыртқы өткізгіштің потенциалы 

Ішкі өткізгіштің cыртқы өткізгішке потенциалдық таралуы

                                                                                      (10.1)

Егер диэлектрик параметрлері , онда электр өрісінің кернеулігі

                                                                               (10.2)

Магнит өрісінің кернеулігі

                                                                    (10.3)

          Коаксиал толқынжол Т-толқындар.

Сипаттамалық кедергі

                                                                                   (10.4)

 

10.2 сурет – Күш сызықтарыны күралыы

Өткізгіштің бетіндегі үстінгі беттік толқын тығыздығы

                                                                 (10.5)

                                                                 (10.6)

Өткізгіштің бетіндегі жалпы толқын амплитудасы

 

                                                                   (10.7)

Толқындық кедергі

 

                                                                            (10.8)

Өтпелі қуат

 

                                                                                          (10.9)

          Өнеркәсіп толқындар кедергілері 50, 75, 100, 150 және 200 Ом болатын кабельдер шығарады.

10.2 Сызықтық толқынжол

 

          Сызықтық толқынжол диэлектрик қабатымен бөлінген, жұқа тоқ апаратың металлдың жазығы ретінде келтірілген.

          Жазықтық толқынжолдағы векторлардың құраушылары Еx, Еy, Еz, Hx, Hy, Hz болады. Еy, Hx басқа, барлық құраушылардың мәнін азайту үшін, h/b<<1  және   >>1 болуы қажет.

 

         а) - симметриялық;                    б)  - симметриялық емес

10.3 сурет – Жазықтық толқынжолдар

 

 

10.4 сурет – Жазықтық толқынжолдағы күш сызықтары

 

          Сипаттамалық кедергі

 

                                                                                  (10.10)

 

Толқындық кедергі

 

                                                                              (10.11)

          Жазықтық толқынжолдағы ӨЖЖ диапазонындағы аз өлшемі үшін микрожазықтық сызықтары деп аталады. Олардың 10-нан 100 Омға дейін толқындық кедергілері болады.

 

11 Қуыс металлдық толқынжолдардағы толқындардың өшуі

 

 

          Негізгі шығын көздері:

а) Металл өткізгіштігінің соңғы мәні

б) Толқынжолды толтыратын диэлектриктегі үлкен емес өткізгіштік ток.

Толқынжолдағы өшу коэффициенті

                                                                                  (11.1)

мұндағы  Евх, Евых – толқынжолдың кірісіндегі және шығысындағы кернеулік амплитудалары.

Толқынжолда шығындармен

 ;

.                                                                (11.2)

мұндағы h’ – jh”=h- комплестік бойлық толқындық сан. Егер толқынжолдың ұзындығы 1м тең болса, онда

h”=1нп/м(непер/метр),

h”-он бойлық өшу.

11.1 сурет – Мыстан (7см/м) жасалынған, 72х34 мм қимасымен тік бұрышты толқынжолдағы H10 толқынның он бойлық өшуінің жұмыстық толқын ұзындығына тәуелділігі

 

Радиотехникада он бойлық өшуін децибелдің метрге қатынысында (дб/м) өлшейді.

Δпог=20lg(Евх/Евых) дб/м                                                                         (11.3)

Δпог=8,686 h

Коаксиал толқынжол үшін (tgδ=0, µ=1)                                              (11.4)

                                                                                      (11.5)         

 b/a=3.6 болғанда h”min.

H10 толқыны бар тік бұрышты толқынжол үшін

 Δпог                                                                                                                        (11.6)        

E01 толқыны бар жұмыр металдық толқынжол үшін

   Δпог                                                                                          (11.7)

H11  және H01толқындар үшін Δпог формулаларының есептеулері

- де келтірілген.

 

12  Көлемдік резонаторлар

 

Толық немесе жартылай тұйықталған көлемдер ретінде келтірілген электромагниттік тербеліс жүйелерін көлемдік резонаторлар деп атайды. Соңында тұйықталған екі сымды тарату сызықтың кесіндісінің көмегімен тербеліс жүйенің басқа типін алуға болады. Егер осы сызықты электромагнит толқынын қоздырсақ, онда кернеудің комплекстік амплитудасы мынаған тең болады:

 .                                                                             (12.1)

Бұл тұрып қалған толқынның теңдеуі. Z=p, U(z)=0, I(z)=Imax,

мұндағы p=1,2,3,… нүктелерінде.

Егер 1=p ұзындығымен екі ұшынан тұйықталған сызықтың кесіндісін алсақ, онда шығынсыз шексіз ұзақ болатын тербелісі бар электрмагнит жүйесін аламыз. Осындай жүйенің жиіліктік сипаттамасы жай тербелмелі контурдың жиіліктік сипаттамасына сай.

12.1 сурет – Қысқа тұйықталған сызықтағы кернеумен тоқтың таралуы

12.2 сурет - – Қысқа тұйықталған сызықтың кесіндісі мен оның эквиваленттік схемасымен  жасалынған тербелістік жүйе

Сызықтың кесіндісінде, (екі жағынан тұйықталған – 2 индуктивтік байланыспен қоздырылған – 1), шексіз көп резонанстық толқындар ұзындықтары болады

Сызық бойымен бір, екі және тұрып қалған жарты толқындар тұра алады.

 

12.1 Тік бұрышты көлемдік резонатор

 

Тік бұрышты толқынжол кесіндісі, екі металл беттерімен шектелген, тік бұрышты көлемдік резонатор ретінде келтірілген.

Берілген резонаторда H10 толқынының мынандай кернеулігі болады:

                                                                            (12.2)

Берілген толқынжолда тұрғын толқын х және z осьтер бойында болады және у осі бойында Еу=const.

12.3 сурет – Тік бұрышты көлемдік резонатор

 

Z=1 болғанда   , осыдан h1=pπ (12.3), мұндағы р=1,2,... теңдікті қанағаттандыратын h мәнің резонанстық бойлық толқындық сан деп атайды.

hрез =pπ/l                                                                                                   (12.4)

Осыдан резонатордағы резонанстық толқын ұзындығы 

рез = 2l / p                                                                             (12.5)

Генератордың резонанстық толқын ұзындығы H10 толқыны үшін

                                                                                      (12.6)

Қорытындылар:

а)Тік бұрышты көлемдік резонаторда (12.6) шартты қанағаттандыратын толқындар ғана қозады.

б) Әрбір бүтін сандық Р мәніне өзінің резонанстық толқын ұзындығы сай келеді. Резонатордағы толқындар типтерін мода деп атайды. Z осі бойында р тұрып қалған жарты толқындар тұрады.

H101 модасы үшін:

                                                                                (12.7)

 

;           

                                                                                                       (12.8)

.

 және ,   арасында 900 – қа фаза бойынша ығысу болады, сондықтан бір мерзімнің ішінде барлық электр өрісінің энергиясы магнит өрісінің энергиясына екі рет ауысады және керісінше. Бір мерзімнің ішінде Пойнтинг векторының орта мәні нөлге тең. Резонаторда жиналған энергия реактивті энергия болып табылады.

  жәнетипінің модалары үшін резонанстық толқын ұзындығы.

                                                                             (12.9)           

резонанстық жиілік

fрез=с /                                                                                                       (12.10)

Жеке жағдайда резонаторда  ,  болғанда  модасы болады және z осіне параллель электр өрісінің күш сызықтары жіп түріне айналады.

 

12.4 сурет -   болғанда  модасының күш сызықтары

Тік бұрышты толқынжолда  типті тербелістер болмайды. Тәжірибеде берілген  fрез болғанда резонатордың геометриялық өлшемдері минималды болуына ұмтылады. Осыны резонатордағы тербелістің негізгі (төменгі) типін қоздыруына алуға болады. Осылай берілген резонатордың өлшемімен толқынның үлкен резонанстық ұзындығы бар моданы айтады. Негізгі мода m=1, n=1, p=0 болғанда болады, сонымен қатар нөлдік индекс кішірек ұзындығы бар қабырғаға бағдарланған ось бойына сай келеді.

 

12.2 Жұмыр көлемдік резонатор

 

Цилиндрлік көлем, а радиусы, 1 ұзындығы және екі жағынан өткізетін торцтық қабырғалармен шектелген жұмыр металдық түтігінің кесіндісіиен жасалынған, жұмыр көлемдік резонатор ретінде келтірілген. Оның ішінде Еmn  және Hmn типті толқындар тарай алады.

Толқынның резонанстық ұзындығы

Еmn типті толқын үшін

 

                                                                               (12.11)

 

Hmn типті толқын үшін

 

                                                                              (12.12)      

 

1=2.03a ұзындығы болғанда   H111 және Е010 толқындардың негізгі үлгілері.

Резонатордағы толқындардың қозуы резонатор қабырғасындағы тесік арқылы енгізілген ісіктің көмегі болуы мүмкін. Істік  күш сызықтарына параллель болуы керек.  максималды болу үшін, мұндағы    - істіктік ток, істіктің жайын таңдап алу керек. Істік көмегімен резонатордан қуатты сыртқы тізбекке алуға мүмкін.

12.5 сурет – Толқындардың кейбір үлгілері үшін өрістің құрылымы

 

Резонатордың қозуы тұзақ көмегімен де мүмкін. Резонатор өрісінің магнит ағыны тұзақтың бетінен үлкен дәрежеде өтетін жағдайда резонатордағы тербеліс амплитудасы үлкен болады. Резонаторды сыртқы тізбекке қосуды екі тәсілмен орындауға болады.

Осы тәсілде толқынжолдың беру коэффициенті резонанстық жиілігінде минимум болады.

 

Крвых / Рвх.

 

Резонатор қосылуының екінші тәсілі өту тәсілі деп аталады.

12.6 сурет – Резонатор қосылуының өту тәсілі

 

Осы амалда беру коэффициенті ω=ωрез болғанда максимум.

Резонатордың төзімділігі

Q=fрез/П0.707

 

мұндағы Кр= Рвых / Рвх – резонанстық жиіліктегі АЖС максималды мәнінен 0.707 деңгейдегі өткізу жолағы.

Е010модасы үшін

 

Q Е010 =21.3

 

ӨЖЖ диапазонында резонатордың төзімділігі он мыңдап болуы мүмкін.

 

13  Максвеллдің біртекті емес теңдеулері. Қарапайым сәуле шығарғыштар

 

13.1 Есептің қойылуы

 

Тәжірибеде, мысалы, антенналардың есептеуінде, кеңістіктің барлық нүктелерінде  және  векторларының шет жақтық ток көздерімен байланысын табу керек. Максвеллдің біртекті емес теңдеулері:

rot;

rot+j;

div.                                                                                   (13.1)

 векторлық электрлік потенциал түсінігін енгізейік

                                                                                                  (13.2)

φэ скалярлық электрлік потенциял

ЈωĀэ+Ē = -gradφэ

Сонымен, электр және магнит өрістерінің кернеуліктері векторлық және скалярлық электрлік потенциалдар өрнектерімен байланысты.

Ē = -gradφэ - ЈωĀэ                       

Ĥ=1/μаrotĀэ                                                                                                                                                   (13.3)

13.2 Қарапайым электрлік шығарғыш

 

Бұл шексіз кішкентай қиманың түзу жол кесіндісінің бойымен айнымалы электрлік тоқ ағып өтетін, идеалды сәуле шығарушы жүйе.

Кесіндінің ұзындығы

l<< λ

мұндағы  λ –айналадағы ортаға толқын кесіндісі шығаратын сәуле ұзындығы.

Егер P нүктесі r1 >>l арақашықтығында жатса, онда l кесіндісін толқынның нүктелік көзі деп есептеуге болады. Егер қарапайым сәуле шығарғышты сфералық координат жүйесінің басында орналастырсақ

Онда Āэ  векторының проекциялары:

Áэr= Áэ cosӨ = cosӨе-jβr;

Áэө= Áэ cosӨ =  sinӨе-jβr;                                                              (13.4)

 Aэφ=0

Ĥ векторының проекциялары:

Hr=Hө=0;

Hφ=  (1+jβr)sinӨе-jβr                                                                    (13.5)

Алыс зонада βr>>1 және (13.5) формула жеңілденеді

Hφ=  sinе-jβr                                                                                                      (13.6)

 

13.1 сурет –Қарапайым сәуле шығарғыштың сфералық координат жүйесінің басын орналастыру.

 

Е векторының проекциялары:

Er=  cosӨе-jβr;

Er=    sinӨе-jβr.                                                                         (13.7)

 

 

13.2 сурет – Аэ проекциясының белгілеуі

 

Алыс зонада Er - 0 ;қалатыны

Er=  z0 sinӨе-jβr;                                                                             (13.8)

мұндағы z0=377Om.

Қорытындылар:

а) Қарапайым сәуле шығарғышпен сәуле шығаратын өріс біртекті емес сфералық толқын ретінде келтірілген, өйткені өріс векторларының амплитудалары Ө бұрышқа тәуелді;

б) кеністіктің әрбір нүктесінде Еө / Hφ=z0;

в) алыс зонада Пойнтинг векторы ir вектор бойымен бағытталған.

Шығарғыштың бағытталу диаграммасы – бұл кеңістікте сәуле шығарғышпен қоздырылған өрістердің амплитудаларының Ө және φ бұрыштарына тәуелділігі.

13.3 сурет – Қарапайым шығарғыштың бағытталу диаграммасы

Сәуле шығарғыштың қуаты

 

РΣ= ,                                                           (13.9)

мұндағы                                                                          

Сәуле шығаруының кедергісі.

Ө=   болғанда Пойнтинг векторының ең үлкен мөлшері

Πсрmax=.                                                                    (13.11)

Қуат барлық бағытта бірыңғай сәуле шығарады

Πср.равн.= .                                                              (13.12)

Антенаның бағытталған әрекет коэффициенті  (БӘК) D=Πср.maxср.равно=1,5.

 

Егер қарапайым шығарғыш қабылдау режимінде Е кернеулігі бар жазық толқынмен сәулеленсе, онда оның ішінде

          U=El,

амплитудасымен айнымалы кернеу пайда болады. Zn=Rh+jωLh  жүктемесіне жүктелген , қабылдау режимінде қарапайымды шығарғыштың эквиваленттік схемасы көрсетілген.        

                                                                                        

13.4 сурет-Қабылдау режиміндегі қарапайым сәуле шығарғыштың эквиваленттік схемасы

 

ωLh=1/ωCa және Rh=RΣ болғанда жүктемеге берілетін қуаттың мөлшері өте үлкен болады,өйткені антенна жүктемесі бар резонансқа бапталған.

Сонымен қатар жүктемедегі тоқ

          I=U/(2RΣ),                                                                                           (13.13)

ал жүктемеге бөлінетін қуат

          Рн max=                                                                                       (13.14)

Антеннаны орналастыру нүктесіндегі түсу толқынның Пойнтинг векторының орта мөлшері

Πср=

Сонда

Рн max= Πср,

мұндағы   Аэф= 3λ2/(8π)=0,119λ2.

Қабылдау режиміндегі қарапайым сәуле шығағыштың тиімді ауданы.

                  

14 Үстінгі беттік электромагниттік толқындар және баяулатқыш жүйелер

 

14.1 Үстінгі беттік толқындар.Электромагниттік толқындардың диэлектрлік пластинасымен баяулауы.

 

Мүлтіксіз өткізетін жазықтықта жатқан, қалындығы а-ға тең диэлектрлік (2) пластинадан тұратын жүйедегі электромагниттік процестерді қарастырайық (εa, μa0,σ=0).

14.1 сурет-Мүлтіксіз (идеалды) өткізетін диэлектрлік пластина

E-үлгісі үстіңгі беттік толқындар

 

Толқын Z осі бойымен таралады.Диэлектриктегі толқынның ұзындығы  λТ0 ,h>β.

Магниттік вектордың бір ғана Hy  құрамасы бар, мұнда

Ауада (1орта)

          ,                                                                (14.1)

мұндағы Hy1(x)=Ae-px.

P=көлденең толқындық сан.

1және 2ортаның шекарасы маңында, Z осі бойымен тараған толқын үстіңгі беттік баяулаған толқын деп аталады.

1ортадағы электрлік вектордың проекциясы

 

 

                                                                                                                   (14.2)

 

Диэлектриктегі (2 орта) векторлардың проэкциясы

         

                                                                         (14.3)

         

мұндағы g=  - диэлектриктегі көлденең толқындық сан.

          Баяулаған жүйенің дисперсиялық теңдеуі

x=a болғанда, бөлу шекарасында .

(14.2) және (14.3) өрнектерден мөлшерлерді қойсақ, түрленуден кейін баяулаған жүйенің дисперсиялық теңдеуін аламыз.

                                                                                          (14.4)

(14.4) теңдеуін тағы бір өрнектеп толтырсақ,

 

          (Pa)2+(ga)2=(ε-1)(β0a)2,                                                                           (14.5)

 

және осы теңдеу бойынша график тұрғызамыз.

14.2 cурет –Дисперсиялық теңдеуді графикалық әдіспен шешу

 

Графикті тұрғызуды қолданған.         (полистирол), a=10 mm, λ=4.8 cm, R=                                                                                                   

Берілген шарт бойынша R1=1,63.E10 қисықпен шеңбердің доғасының қиылысқан нүктесінен табатынымыз pa=1,12, бұдан p=0,112 mm-1.

 

Демек h==0,172mm-1.

 

Толқын жолдағы толқынның ұзындығы λт=2π/h=3,65.

Баяулау коэффициенті KБ=C/9ф0t=4,8/3,65=1,315.

Берілген жиілікте тек бір үлгілі Е10 үстіңгі беттік толқын таралуы мүмкін, мұндағы бірінші индекс дисперсиялық теңдеу түбірінің реттік нөмірін көрсетеді.Е10 толқынның қарастырылған баяулаған жүйеде төмеңгі мода деп атаймыз,ол кез келген жиілікте болады.

 

15 ӨЖЖ – диапазонның тарату  жолы

 

15.1 Тарату жол классификациясы

 

Жүйелі жолдың өзгешелігін белгілейді. Олардың көлденең өлшемдері және ортаны толтыратын параметрлері (εaa,σ) тұрақты болады.Егер бір шарт орындалмаса, онда жол ретсіз емес болады. Егер тарту жол бірыңғай ортамен толтырылса, онда ол бірыңғай деп, басқа жағдайда – бірыңғай емес деп аталады.

 

Толқын ұзындығы

Термин

Жиілік

Термин

100 – 10 км

 

3 – 30 кГц

ОНЧ

10 – 1 км

Километрлік

30 – 300 кГц

НЧ

1000 – 100 м

Гектометрлік

300 – 3000 кГц

СЧ

100 – 10 м

Декаметрлік

3.0 -30 МГц

ВЧ

10 – 1 м

Метрлік

30 – 300 МГц

ОВЧ

100 – 10 см

Дециметрлік

300 – 3000 МГц

УВЧ

10 – 1 см

Сантиметрлік

3 – 30 ГГц

СВЧ

10 – 1 мм

Миллиметрлік

30 – 300 ГГц

КВЧ

1 – 0.1 мм

Децимиллиметрлік

300 – 3000 ГГц

ГВЧ

ОНЧ – өте төмен жиілік, НЧ – төмен жиілік, ОВЧ – өте жоғары жиілік, УВЧ – ультрожоғары, КВЧ – тым жоғары, ГВЧ – гипер жоғары жиілік.

 

Толқынның үлгісі бойынша түрлері:

Т – толқынды жолдар, Е – толқынды, Н – толқынды, гибридті толқынды жолдар.

Е – толқын,

 Еz0, Н z =0;

Гибридті толқындар, Еz0, Н z0.

Тарату жолы түр бойынша екіге бөлінеді: иілгіш және қатаң.

Қатаң және иілгіш ашық жолдар: сымдық, жолақтық, диэлектрлік, волоконды  – оптикалық, квазиоптикалық.

 

Толқынның үлгісі толқынның бойлық құраушысының шамасымен анықталады:

Т – толқын, Еz=0, Н z=0;

Н – толқын, Еz=0, Н z0;

Қатаң және иілгіш толқын өткізгіштері: коаксиалды, тікбұрышты, жұмыр, көлденеңқималы қиын түрі.

          Сымдық жолдарды Т – толқындарының гектометрлік, декаметрлік, метрлік диапазонында қолданады.

Симметрлік және симметрлік емес жолақтық жолдар Т- толқындарында қолданылады.

Саңылаулары және компланарлы жолдарында Н – толқыны. (сурет 15.1)

 

а) саңылаулы; б) компланарлы.

15.1 сурет – Жолақтық тарату жолдары

 

Толқынның миллиметрлік диапазонында диэлектрлік тарату жолы қолданады. Негізгі тип болып гибридті ЕМЕС – толқыны саналады.

а) дөңгелекті; б) тікбұрышты; в) түтік тәрізді; г,д,е) айналы.

15.2 сурет – Диэлектрлік тарату жолдары

 

          Волоконды – оптикалық жолдар децимиллиметрлік және оптикалық диапазонында қолданады. Бұл жұмыр жолдар кварцтан бірнеше үлгісі бар толқыннан жасалған. Жұмыр толқынның диаметрі бірнеше толқынның ұзындығына тең.

          Квазиоптикалық (сәулелік) жолдар ретсіз жолдар болып табылады. Олардың жұмыс принципі радиотолқынжардың оптикалық қасиетін қолдануға негізделген. Оларды толқындардың миллиметрлік, децимиллиметрлік, субмиллиметрлік диапазонында қолданады. Негізгі толқын Т – толқын болып табылатын, қатаң немесе иілгіш коаксиалды кабельден тұратын толқынжол коаксиалды толқынжол деп аталады.

 

.

а) линзалы, б) шағылысатын.

15.3 сурет – Квазиоптикалық (сәлелік) тарату жолдары

 

Оларды толқынның гектаметрлік немесе сантиметрлік диапазонында қоса алғанда қолданады. Металлдың қуыс толқынжолы әртүрлі қималы болады.

15.4 сурет – Металлды толқынжол

 

Металлды толқынжолдағы негізгі толқын болып төменгі Н – толқын саналады. Металлды толқынжолдарды толқынның дециметрлік қысқа толқындық бөлігінен миллиметрлік диапазонына дейін қолданады.

 

15.2 Жүктемемен жолдың келістіруі

 

          Келістіру шарты Rж=Rт, Хжт.

          Жалпы келістіру принципі – жолға, жүктемеге жақындау етіп келістіретін элемент қосудан тұрады.

          Келістіру мақсаты:

а) Жүктеме берілетін қуатты күшейту.

б) Жолдың электрлік бекріктігін күшейту.

в) Жолдың КПД – сін күшейту.

г) Генераторға шағылысқан толқынның зиянды әсерін жою.

          2Δf=(0,01 – 0,1)f0 жиілігінде жолық тар жолақ деп есептеледі. Мұндағы f0 – жолақтың орташа жиілігі. Бұл жолақта Ктттт.тол болуы керек.

 

15.5 Cурет – (f) Тәуелділігі

 

Күре жол (тракт) түрінен және пайдалану шарттарына тәуелді =1.02…....2. Тар жолақта келісеіру үшін: ширек толқындық трансформатор, тізбектелген шлейф, параллельді шлейф, екі немесе үш тізбектелген, немесе параллельді шлейфтерді қолданады.

Ширек толқынды трансформатор

Бұл – ұзындығы  - ге тең, жолдың толқындық кедергісі таза активті, яғни кернеудің максимум немесе минмум нүктедегі жерде негізгі жолдың үзілісіне қосылған жолдың кесіндісі.

 

Кесіндінің толқындық кедергісі                        (15.7)

 

мұндағы - жолдың толқындық кедергісі,

 

 -  – қимасындағы жолдың кіріс кедергісі.

 

Кернеудің максимумында  және ,

 

кернеудің минимумында  және .

15.6 сурет – Ширек толқындық трансформатор көмегімен жолдың келістірілуі.

 

Тізбектелген шлейф – бұл жол сымдарының біреуінің үзілуіне қосылатын толқындық кедергісі бар ұзындығы1-ге тең қысқа тұйықталан жолдың кесіндісі.

15.7 сурет – Тізбектелген шлейф көмегімен жолдың келістірілуі.

 

                                                               (15.10)

 

; 𝝱=

 

Шлейфті қосу нүктесінде

 

                                                                (15.11)

 

Параллельді шлейф дегеніміз,  нүктесінде жолға параллель қосалқы қысқа тұйықталған жолдың кесіндісін атаймыз.

 

        

 

; 𝝱=

 

мұндағы  - жүктемеден кернеудің бірінші максимумына дейінгі арақашықтық.

Екі шлейфтің кемшілігі: жүктеме өзгерсе шлейфтің ұзындығы мен оның қосылған жерін өзгерту керек екендігінде. Екі шлейфті (параллельді  және тізбекті) қолданған кезде, біріншісі жүктеме қосылған нүктесінде, ал екіншісі жүктемеден  λ/4 арақашықтықта қосылады.

 

15.8 сурет- Параллельді шлейфпен жолдың келістірілуі

 

Біріншісі шлейфтің ұзындығын таңдағанда, жолдың кіріс кедергісінің активті бөлігі екінші шлейфке қосылған жерінде жолдың толқындық кедергісіне тең болуын қамтамасыз етеді. Екінші шлейф ұзындыгын таңдағанда, жолдың кіріс кедергісінің реактивті бөлігін компенсациялайды. Екі тізбектелген шлейф  болғанда, ал екі параллельді шлейф  болғанда келістіруді қамтамасыз етеді. Үш шлейфті қолдану кезіндекез-келген жүктемеде келістіруді қамтамасыз етеді. Бірінші шлейф жүктемеге , ал қалған екеуі сәйкесінше жүктемеден λ/4 және λ/2 арақашықтықта қосылады.  болғанда бірінші және екінші тізбектелген шлейфтер қолданылады, ал үшіншісінің ұзындығын λ/4-тең етіп орнатады.

 болғанда екінші және үшінші шлейф қолданылады, ал біріншісінің ұзындығын  λ/4-тең етіп орнатады. Параллельді шлейфтер ұқсас  жұмыс істейді,  болғанда 1 және 2, ал  болғанда 2 және 3 шлейфтер жұмысқа қатысады.

Кең жолақты келістіру

Тәжірибе жүзінде келістіру 10% және одан жоғары жиілік жолағында керек. Негізгі кең жолақты келістірілген құрылғылар болып саналатындар;

кең жолақты жиілікті компенсаторлар, сатылы трансформаторлар, бірыңғай емес жолдар немесе бір қалыпты ауысу.

 Жиіліктік  компенсация қағидасы – жүктеменің реактивті кедергісімен келістіретін элементтің жиіліктік өзгерісінің өзара компенсациясынан құралады.

а)    б)

15.9 сурет–Жүктеменің реактивті өткізгіштің жиіліктік компенсациясы

 

 

Жүктеме өткізгіштігінің активті бөлігі ширек толқындық трансформатор көмегімен келістіріле алады.

Сатылы трасформатор – жолды активті жүктемемен келістіруі үшін қолданады және де тарату жол кесінділерінің әртүрлә толқындық кедергілермен каскадты қосылысын көрсетеді, бірақ ұзындықтары бірдей болады.

 

15.10 сурет – Сатылы трансформатор

 

Жұмыстық өшу деп, L(𝟃Б)=10lg().

 

Сатылы трасформатордың жиіліктік сипаттамасы:

L=f(Θ)

 

мұндағы Θ=2𝜋l/λ

               1 – бір сатының ұзындығы;

               Θ – бір сатының электірлік ұзындығы

 

Суреттегі мен – өту жолағының өшуі мен бөгет жолағының өшуі. Параметрлері () бірдей максималды жазық сипаттамалы трансформатор үлкендеу ұзындығы болады, бірақ  ФЧХ – фаза жиіліктік сипаттамасы сызықтылау келеді. Мерзімі 𝜋- ге тең екі сипаттама – мерзімді сипаттама.

 Жатық  ауысуды активті жүктемені келістіру үшін де қолданады.

15.11сурет – Жарық ауысу экспоненсиал жол түрінде

 

Z= 0 – жол бойымен толқындық кедергінің өзгеру жылдамдығын анықтайтын коэффицент.

 

Жатындық ауысудың толқындық кедергісінің үлкен құламада ұзындығының  үлкенділігі  кемшілігі болып табылады.

Шарттары бірдей болғанда сатылы ауысудың ұзындығы жатық ауысудың ұзындығынан айтарлықтай кіші болады. Бір жатық ауысудың өткізу жолағы енді болады. Жатық ауысудың сатылығына қарағанда, электрлік мықтылығы көбірек.

ӨЖЖ. тарату жолындағы келістіруші құрылғылар

Жоғарыда қарастырылған келістіру әдістерін жолақтық, коаксиалды және қуыс металлдық толқынжолдарда да қолданылады. l= ұзындығында немесе толтырылатын диэлектриктің көлденең қимасы (15.18а сурет), немесе қуыс металдық толқынжолының тар (15.18б сурет), немесе кең жағынан (15.18в сурет) өлшемі өзгереді.

 

           а)                                      б)                                     в)      

15.12 сурет – Толқынжол  атқаруындағы ширек толқындық трансформатор

 

Жолақтық  толқынжолдың l= ұзындығында өткізгіш жолаұының екі сатылы түрде кірістен шығысқа қарай өзгереді.

 

15.13 сурет – Жолақты ширек толқынды трансформатор

          

Толқынжол трактілерінде  жолақты келістіруші құрылғылар ретінде диафрагмалар және реактивті істіктер қолданады.

Диафрагма деп, толқынжолының көлденең қимасын жартылай жабатын жіңішке металдық  қалқанды айтады.

Диафрагмалардың кемшілігі мынадай, олар трактың электрлік беріктілігін төмендетеді. Реактивті істік өзі толқынжолдың көлденең қимасындағы элетр өрісінің күш сызықтарына параллель немесе перпендикуляр орналастырылған үлкен емес металдық цилиндр ретінде келтірілген. Сонымен қатар істіктер тракттың электрлік беріктілігін азайтады.

 

a)б)в)

 

15.4 сурет – Тік бұрышты толқынжолындағы диафрагмалар және олардың эквивалентті сызбалары

 

 

Қолданылған әдебиеттер 

1. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. – М.: Высшая школа,1972

2. Восресенский О.И. Устройства СВЧ.-М.: Наука,1983.

3. Бова Н.М. Антенны и устройства СВЧ.-М.: Высшая школа ,1982.

4. Вельман В.И. Техническая электродинамика.-М.: Связь,1971.

5. Пиастро Б.Е. Волноводно-ферритовые элементы. –М.: Связь,1972.

6. Махмудов Х. Мусабаев Г. Қазақша-орысша сөздік; Казахско-русский словарь.-Алматы: Өнер,1975.

7. Казахско-русский терминологический словарь.-Алматы: Рауан,200.

 

2010 ж. жиынтық жоспары бойынша реті 285