Волновое сопротивление волновода.

Сопротивление для волн типа Е и Н в волноводе различно, оно отличается от сопротивления в свободного пространства. Волновое сопротивление свободного пространства равно 377 Ом. Волновое сопротивление волновода для волн типа Н больше, а для волн типа Е меньше волнового сопротивления свободного пространства.

> λкр

Волновое сопротивление волновода имеет реактивный характер, то есть передачи энергии по волноводу не происходит. Волновод так же как и двухпроводная линия характеризуется коэффициентом бегущей волны, стоячей волны и коэффициент отражения рассчитывается по формулам двухпроводной линии.

В волноводе наблюдается режим бегущих волн (zb=rh). Режим бегущих волн можно получить при согласовании волнового сопротивления волновода и волнового сопротивления свободного пространства при

помощи рупора. Режим стоячих волн наблюдается при коротком замыкании. При разомкнутом конце волновода за счет поглощения энергии воздухом возникает режим смешанных волн, а не стоячих. Если волновод нагружен на нагрузку неравную волновому сопротивлению, в

нем также возникает режим смешанных волн.

Объемные резонаторы.

Применяются в качестве колебательной системы сантиметрового диапазона.

Объемные резонаторы могут представлять собой тела вращения -цилиндр, тороид или отрезок волновода замкнутый с двух сторон.

Колебания в объемных резонаторах возбуждаются так же как и в волноводах. С помощью штыря помещенного в центре днища, то есть в пучности электрического поля или с помощью петли пропущенной в боковой стенке, то есть помещенной в пучности магнитного поля. Силовые линии электрического поля начинаются на одном днище и оканчиваются на противоположном. Силовые линии магнитного поля представляют собой концентрические окружности, охватывающие силовые линии электрического поля и расположены в плоскости перпендикулярной электрическим силовым линиям. Добротность объемных резонаторов порядка 100000, так как колебания происходят в замкнутом объеме, нет потерь на излучение, нет потерь в диэлектриках, так как наружная поверхность способна от ВЧ токов, то можно применять

новые виды креплений. Объемные резонаторы можно применять в качестве колебательной системы в магнетронах, клистронах, причем в клистронах днище объемного резонатора является сетками усилительного прибора, что исключает потери в соединительных проводах. Объемный резонатор настраивается на заданную частоту с помощью построечных винтов изменяющих индуктивность или емкость в . том сечении резонатора, где они вводятся. Частота зависит от его размеров и подстройка с помощью винтов изменяет ее очень незначительно.

Световоды.

Волоконно-оптические кабели предназначены для передачи электромагнитной энергии оптического диапазона. Наиболее освоенным является диапазон инфракрасных волн длиной 0,8 -1,6 мкм. Оптические кабели содержат световоды, которые являются оптическим диэлектрическим волноводом. Световоды имеют небольшие размеры, характеризуются малым коэффициентом затухания и защищены от внешний электромагнитных полей. Скорость передачи информации по световоду достигает 1000 бит/сек. В качестве источника излучения используются светодиоды и лазеры. В качестве приемника излучения -фотоэлементы. Передача энергии по световоду основана на явлениях преломления и полного отражения волн при переходе из одной среды в другую, коэффициент преломления которой меньше . оптический стержень световода выполняется из кварцевого стекла, а отражатель из того же кварца, но с добавками для получения меньшего коэффициента преломления. Лучи попадая в оптический стержень попадают на границу раздела двух сред и если угол падения равен критическому или меньше его, то луч преломляется. Значение коэффициента преломления " п" вдоль диаметра световода могут изменяться плавно или по ступенчатому закону. В случае ступенчатого закона коэффициента преломления по всему сечению сердечника одинаковый. Световоды с плавным изменением коэффициента отражения называются градиентными. Обычно распределение по сечению стержня коэффициента отражения параболическое. Энергию внутри световода переносит только луч 1. Лучи 2 и З бесполезно отнимают энергию у источника питания, причем луч 3 создает эффект свечения, что является вредным явлением для световода. В световоде со ступенчатым распределением коэффициента преломления луч распространяется по ломанной линии. В световоде с параболическим распределением коэффициента преломления, луч распространяется плавной кривой, за счет плавного изменения коэффициента преломления.