Отрезок гибкого волновода

Рисунок 2.1 Общий вид отрезка гибкого волновода

Рисунок 2.2 Эквивалентная схема отрезка гибкого волновода

Для предварительного расчёта отрезка гибкого волновода, использовано понятие четырёхполюсной системы. Волноводная система, содержащая геометрическую неоднородность, называется четырёхполюсной, если её входная и выходная части имеют вид волноводов, в которых распространяются волны лишь одного типа. При описании процесса распространения этих волн достаточно представить входной и выходной волноводы в виде отрезков линий передачи, а неоднородность - в виде эквивалентной схемы, выполненной из элементов с сосредоточенными постоянными. Последние вместе с отрезками линий передачи образуют эквивалентный четырёхполюсник, который определяет все основные свойства рассматриваемой волноводной системы. Для количественного рассмотрения процессов в линиях передачи необходимо знать волновые сопротивления и постоянные распространения. Для описания четырёхполюсников требуется знать параметры четырёхполюсника и расположение ограничивающих его поперечных сечений. Элементы этих четырёхполюсников характеризуются значениями соответствующих им реактивных сопротивлений или проводимостей [5]. Отрезок гибкого волновода имеет изгибы в плоскости Е и в плоскости Н.

1) Расчёт параметров эквивалентной схемы первого изгиба (по дуге окружности) в плоскости Е

Соединение в плоскости Е прямоугольного волновода и равномерного изгиба (по дуге окружности) прямоугольного поперечного сечения, показано на рисунке 2.3 (в прямоугольном и изогнутом волноводах распространяется волна Н 10) [5].

Рисунок 2.3

Параметры эквивалентной схемы в плоскости Т:

Нормированное выходное волновое сопротивление эквивалентной схемы

, (1)

где Z0 - нормирующий делитель, волновое сопротивление волновода дляволны типа H10, Ом;

b - высота канала волновода, м;

R - дуга среднего радиуса, м;

Ʌ - длина волны в волноводе, м.

Нормированное реактивное сопротивление эквивалентной схемы

. (2)

Длина волны в волноводе

,

где л - длина волны в свободном пространстве, м;

a - ширина канала волновода, м.

Длина волны в изгибе волновода

Изгиб представляет собой равномерно изогнутый по дуге окружности волновод с длиной волны ; последняя измеряется вдоль дуги среднего радиуса R. Электрическая длина, соответствующая угловому расстоянию ц или расстоянию s по дуге средней окружности, равна

, где .

Пределы применимости. Эквивалентная схема применима при . Формулы (1) и (2) выведены вариационным методом, причём распределение электрического поля в плоскости соединения было взято в виде волны низшего типа в изогнутом волноводе. Параметры эквивалентной схемы вычислены с точностью до ; однако, оценка точности расчёта не производилась.

Выбраны значения: ширина канала волновода a=0.011 м; высота канала волновода b=0.0055 м; дуга среднего радиуса R=0.025 м; угол изгиба волновода по дуге среднего радиуса ц=р рад; частота волны f=21∙109 Гц.

Длина волны в свободном пространстве

Длина волны в волноводе

Условие применимости:

,

то есть эквивалентная схема применима.

Нормированное выходное волновое сопротивление находится по формуле (1)

Нормированное реактивное сопротивление находится по формуле (2)

Лучшие статьи по информатике

Разработка автоматизированной системы контроля процессов пайки топливных коллекторов
На современном этапе развития промышленности, обеспечение стабильной работы предприятий по выпуску конкурентоспособной продукции, является задачей первостеп ...

Технология изготовления электронно-лучевой трубки
Фокусирующая система может быть линзовой или зеркальной. Линзовые системы имеют сферическую аберрацию значительно, большую, чем зеркальные, но первые ко ...

Сравнительный анализ социальных сетей
Мы живем в 21 веке в эпоху бурного развития информационных технологий. Мобильные устройства, интернет и «умная» бытовая техника присутствуют в каждом ...