Волноводы и объемные резонаторы

Направляющие системы в виде труб прямоугольного , круглого или иной формы поперечного сечения или диэлектрических пластин и стержней называют волноводами .

 

С уменьшением длины волны возрастает излучение энергии при распространении в длинных линиях . Этому можно помочь , используя коаксиальные кабели , но и в коаксиальных кабелях с сокращением длины волны возрастает затухание волны. Начиная с 1 = 10 см применяют металлические волноводы .

 

Чтобы представить , каким образом распространяется электромагнитная волна в волноводе , рассмотрим самый волновод , образованный двумя параллельными пластинами ( рис.5.2 ) . Если поставить две пары пластин на расстоянии а ограничивающие пространство вдоль оси у ( рис. 5.3 ) , получим прямоугольный волновод .

 

На практике довольно часто применяют также круглые волноводы . Для них волновое поперечное число определяется сложнее. Но и в этом случае процесс распространения волны в волноводе будет похож на то , что и в плоском волноводе , но надо себе представить , что картина представлена ??на рис .. 5.2 будет наблюдаться в любой плоскости, рассекает цилиндрический волновод вдоль его оси и эта плоскость содержит ось волновода .

 

Если ограничить прямоугольный волновод с обеих сторон , поставить еще две пары пластин на расстоянии d , то получим прямоугольный резонатор. Резонатор - это ограниченная область пространства , в которой при определенных соотношениях между длиной волны l и размерами a , b , d могут возникать стоячие волны.

 

Геометрические формы объемных резонаторов могут быть весьма разнообразны : ограниченный цилиндр , сфера .

 

В оптическом диапазоне применяют диэлектрические волноводы . Диэлектрический волновод играет роль направляющей системы благодаря явлению полного внутреннего отражения . Это явление наблюдается , когда угол падения волны а на границу распределения из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим значением показателя преломления превышает значение .