Реферат: Неоднорідності у хвильоводі

Неоднорідності є в будь-якому хвильоводі, вони мають різний характер. Для цих систем поля можна розбити на:

Дальню зону (де не відчувається неоднорідність).

Ближню зону (неоднорідність відчувається суттєво).

Наприклад, якщо буде заклепка на стінці хвильовода, то:

/>

По хвильоводу буде розповсюджуватися лише одна хвиля />за рахунок вибору розмірів. Отже, біля неоднорідності буде зона з енергією, яка не розповсюджується. Тому це деякий еквівалент індуктивності або ємності.

Нам необхідно:

Розв’язати рівняння Максвела і знайти Г(коефіцієнт відбиття) і Т(коефіцієнт прозорості), далі в позначеннях />та />.

/>, де /> — лінія, /> — перешкода, тобто отримуємо />знаючи />. />.

Розглянемо неоднорідність яка називається Діафрагма. Вона може бути індуктивна чи ємнісна у залежності від опору.

/>

Ми розглянемо лише індуктивну діафрагму, для іншої – аналогічно.

/>

Припущення:

діафрагма нескінченно тонка і розташована у площині />.

Симетрія задачі така, що крім хвилі Н інших хвиль не існує.

Тоді можна записати, що при />: />, тобто хвиля є сумою прямої, відбитої (р – коефіцієнт відбиття) хвилі та вищих хвиль, що виникають на діафрагмі. Всі інші компоненти розраховуються за допомогою системи рівнянь Максвела:

/>

/>

Таким чином, ми маємо всі компоненти поля зліва від діафрагми. Тепер запишемо хвилю справа />: />, де /> — коефіцієнт пропускання (діафрагма генерує в обох напрямках).

/>

/>

Таким чином ми розв’язали рівняння Максвела, не розв’язуючи їх. (Зауваження: ми не враховували електростатичних полів). Тепер зашиємо розв’язки справа та зліва, наклавши граничні умови при />(всі поля повинні бути неперервні):

/>.

Розглянемо:

Граничні умови для />: />/>, помножимо це рівняння на />і проінтегруємо від 0 до />, в результаті одержимо: />, />. Роблячи те саме для поля справа від діафрагми />, одержимо: />, />.

Підставляючи />, />, />в рівняння для />і провівши аналогічні розрахунки, отримаємо наступне рівняння: />. Таким чином, маємо систему інтегральних рівняннь (*) та (**), можемо знайти />та />. />; />; де />; />. />.

Фізичні міркування: />повинна бути />чи />в межах діафрагми.

/>

З/>найдемо />: оскільки/>; то буде />; />.

Таким чином, це дійсно індуктивна діафрагма.