Главная ->  Диэлектрические волноводы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

р

Н 1=1

п са

и о п

о; (=: со О

>s О

>)

rj S

ее 3

к >,

-е--е-

- СЗО Tf 00

О СЧ СЗО

- CTi

со го

Ю со CN1

СП со - - оо

со со

о о см

Tf со Tf CD Ю CTi 1 CM

Tf Tf - CTi 00

CC CO Tf Tf Ю CO CD CD О СГ) Ю

cx; CN - 00

CO Ю CN - о CO Tf CO Tf Ю CD CD

CD C>1 CD CD Ю CD О О CO

Ь- O-l CN -I CTi

CO Tf Ю CD

- CDt-O ОСЧЮО TfCDOTfTfOOiO CNCNCMCOCOCNCTir--

CDTfiOOtOOQOOi

- h-CTiOOCDiOLOOin COTfcMLOOCD- CJlCD TfOOTfiOCO - - . - - - О О -

iOTfcDb ooa -


LO - locoLO-aio - - - - -

, - - о - CM CO TfCDOOCTi-I-I

COOl - CNCSlt--- CNC005COh-CDIO

. . . - О CN CO OlTflOOO - --

CO CD Tf CTi О Ю

Tf CO t-- Ю -I CD

- О CO 1Л - -

. - - - CN CO

CO Tf CD CTi -1

о о

о Ю о CD со CN Tf Ю 0> CN - СО СО Tf Oi Tf СО - * - - - СО

- - - со ю -

OtOCOtTfTfTfOLOCO CDCDCDCJlCO-lOCDOCDO TfCNCNCNCOTflOb* - -

ОООООООО-CO .--

Tf - aocMioot--ocN

C-ICN- CNCNC4CNC4COCO

ooooo ooooo oooooooooo

юоюоюоюоьлоюоюоюоюо

CCNCOcOTfTflOlOtOcD t- CO 00 CX> CT> о

o c o ooooooo ooooooo -

Как и для затухания, обусловленного потерями в металлических стенках, зависимость диэлектрических потерь от заполнения при малых заполнениях слабая. С дальнейшим ростом заполнения диэлектрические потери существенно возрастают, достигают некоторого !мак-симума и при заполнениях, близких к полно1му, несколько уменьшаются. Такая зависимость затухания, обусловленного диэлектрическими потерями, легко объясняется эффектом концентрации поля в диэлектрике. В самом деле, при малых заполнениях концентрация поля в диэлектрике мала, так как диэлектрик находится в местах с малой напряженностью поля. Поэтому диэлектрические потери малы. При дальнейшем росте заполнения, когда начинают проявляться эффекты концентрации, диэлектрические потери возрастают. Наконец, за счет эффектов концентрации нат1ряженность электрического поля как бы выравнивается по поперечному сечению волновода - диэлектрические потери становятся максимальными. При

за11олненд1Ях, близких к полному, диэлектрические потери уменьшаются за счет того, что поле возвращается к своему первоначальному, не нарушенному эффектами концентрации, распределению по поперечному сечению. Следует заметить, что затухание, обусловленное диэлектрическими потерями, в максимуме может превышать затухание, соответствующее полному заполнению волновода, в несколько раз.

Так же как и при центральном симметричном расположении диэлектрической пластины затухание, обусловленное диэлектрическими потерями, при заполнениях, близких к полному, мало зависит от величины диэлектрической проницаемости. Из таблиц видно, что с ростом частоты в отличие от затухания, обусловленного потерями в металлических стенках, затухание из-за диэлектрических потерь возрастает.

Из таблиц можно определить, что, например, для материала с диэлектрической проницаемостью ег = 9 н tg6 -5,55 10 * в ЮСм волноводе с заполнением d/a = = 0,20 и аД=0,65 затухание в заполняющем диэлектрике

частично заполненного волновода составляет 0,32 дб/м. При таких же эффектах концентрации в структуре с центральным симметричным расположением (коэффициенты замедления в обоих случаях равны 1,673) затухание в 1,12 раза больше.

в-1181 113



7. Плоскости круговой поляризации

Приравнивая модули продольной и шоперечной составляющих СВЧ магнитного толя [см. выражения (1.5) - (1.7)] в частично заполненном волноводе, получаем следующие соотношения, из которых определяется положение плоскости круговой поляризации:

- для расположения вне диэлектрической пластины

2х \ Л

(111.12)

для расположения внутри пластины

а 2х \

при О

X d

(IIL13)

Коэффициент замедления в этих выражениях определяется из уравнения (П1.1). Выражения (П1.12) и (П1.13) определяют одну плоскость круговой поляризации; вторая, с противоположным направлением вращения, располагается точно на таком же расстоянии, только от противоположной стенки волновода. В табл. П1.31-П1.35 приведены данные расчета по формулам (П1.12) и (1П.13) положения плоскостей круговой поляризации при распространении волны основного типа колебаний для значений диэлектрических проницаемостей € = 2, 4, 9, 16 и 25 заполняющих волновод материалов. Из таблиц можно видеть, что для всех диэлектрических проницаемостей при малых значениях alX плоскости круговой поляризации располагаются внутри диэлектрических пластин {2x/a<2dfa), Соответствующие значения х/а выделены полужирным шрифтом.

Такое расположение плоскостей круговой поляризации обусловлено тем, что на высоких частотах за счет эффектов концентрации поля значительная часть энергии распространяется по диэлектрическим пластинам. € увеличением значения а/К при малых заполнениях плоскости круговой лоляризации начинают располагаться вне диэлектрических пластин, приближаясь к центру волновода. Это обусловлено уменьшением эффектов концентрации поля в диэлектрике.

Я rt ю

S CU

ее ч о

со о

> а. :d

OJ ВТ-

со т S

> п,

С if

5

О CD

Ю Ю

СГ) ю

ю со

о> г- ю со

сч сч CVJ сч (М

00 CD ю

ОООООООООООООО

СО 00

ift

со со со со сч

со ТГ

сч сч сч

ОООООООООООООО

ю ю с оо

сзо сю

to см

ю со о 00 ю со со

Tf л

со со 6з

ОООООООООООООО

о о

см (М

сзо сзо

о 1

t-- СЧ- <Л CD ю

in т

ООООООООООООО

СГ) CD

см см о о

со СУ)

см см

CD Ю о О)

t-- CD

о rr

CD Ю Ю

0> CD Ю ТГ ТГ

ОООООООООООО

eg см

со со

см см

см а> со см с>* см

см -

см см

- CD

см

со о

см о> г-CD Ю Ю

о ооооооооооооо

Tj- сч

ю ю см см

см см

ю t--Tj- со

см см

см см

тг о> 00 л

CD со 00 г- г- CD

ОООООООООООООО

CJ5CJ505-coюcDcD -------cDю- смсмсмсмсмсмсмсм

0> CD ТГ

о о о 00 00

ОООООООООООООО

асоюоср

000?ЮСЧ(100

со со со о

COCOГOCOCOCOCCMCЧCЧCЧCЧ

ОООООООООООО о о

СОСОсООГСГ - ОООООГСО iDtDcDcDmTfTftDCOC4C4

coco(гocococoгococмcJC](]cч(]

ОООООООООООООО

I II

Cl -к. 4J 4j

- о t-- Ю ТГ in

со со л CD ю

со со сч сч сч сч

о о о о о о о



Ю CD о л л

сч т- о> л

со со со сч сч

о о о о о

05 Ю

ю со

о ю о ю о см ю

о о с:> о

о ю о о о о см ю о ю - - см см со

о о о о о о 10 о ю о

со tJ Tf Ю

ООООООСООООООО



0,0С0 0,025 0.С50 0,075

Данные расчета положения плоскости круговой поляризации

Положение пл}скзсти круговой пэляжзации, xfa

0,30

0,35

0,40

0.50

0,55


0,100

0,432

0.341

0,125

0,402

0,320

0,150

0,362

0,284

0,2С0

0,371

0,241

0,185

0,250

0,390

0,232

0,199

0,177

0,300

0,259

0,218

0.190

0,170

0,350

0,299

0,243

0,209

0,184

0,163

0,4С0

0.376

0,279

0,232

0,201

0,177

0,159

0,450

о; 335

0,265

0.223

0,193

0,171

0,154

о,5са,

0,313

0,254

0,215

0,188

0.168

0,151

0,363 0,363 0,360 0,355

0.60

0.65

0,70

0,75

0.80

0.85

0.90

0.95

1,00

0,313

0,279

0,254

0,232

0,216

0.200

0.185

0.174

0,165

0,313

0,279

0,252

0,232

0.216

0.200

0.185

0,174

0.165

0,312

0,277

0.249

0,229

0.212

0.198

0,182

0.170

0.159

0,305

0,271

0,241

0,220

0.202

0.185

0,171

0,159

О.Г40

0,291

0,255

0,226

0.201

0.179

0.157

0,134

0,115

0,098

0,268

0,227

0,190

0,157

0,126

0,123

0.118

0,107

0.098

0,227

0,174

0,143

0,132

0,123

0.115

0,107

0.101

0.096

0,166

0.151

0,138

0,127

0,118

0.110

0.104

0,098

0,091

0,159

0,145

0,132

0,123

0,113

0.105

0.099

0,093

0,088

0,152

0,140

0,127

0,118

O.liO

0.102

0,096

0,091

0,085

0,148

0,135

0,124

0,115

0,107

0,100

0,095

0,088

0,145

0,132

0,121

0,113

0,105

0,099

0,140

0,129

0,120

0,110

0,104

0,137

0,126

0,116

0,109


Данные расчета положения плоскости круговой поляризации

Таблица III.33

Положение плоскости круговэЙ поляжзации, х/а

0,000 0.025 0,050 0.075 0,100 0,125 0.150 0,200

а,2оо

0,333

0,35:)

0.4J0 о, 45 J U.5JJ

0,20

0,25

0.30 0.35 0,40 0.45 0,50 U,55

0,60

0.3 о

0,313

-

It--9

0.27)

0.180

0,152

0.394

0,199

0,166

о.из

0 229

0.185

0,157

0,135

0.279

и, 213

0.176

0.149

0,13Э

G.257

0,202

0,170

0,145

0,127

0.243

0,19о

0,163

0.141

0.124

0,232

0,188

0,159

0.137

0.121

0,426 0.3г,3 0,265 0.115 0,131 0.126 0,120 0.116 0.113 0.112 0,109

0.363

0,363

0,355

1) 337

(1,291

и, 184

0,127

0.118

0.112

0.107

0.104

0.102

0,101

0.313

0,313

0.305

0,285

0,232

0,133

0.115

0.107

0,101

0,099

0,096

0,094

0.279

0.279

0,271

0,24S

0.177

0.116

0,104

0.096

0,091

0,088

0,087

0.70

0,75

0.80

0,85

0.90

0.95

1,00

0.254

0,232

0.216

0,201

0.185

0,174

0,165

0,252

0,232

0.213

0,198

0,185

0.174

0,165

0.245

0,223

0.202

0,185

0,173

0.159

0,148

0,216

0.190

0,160

0,130

0,101

0,100

0,100

0,118

0,093

0.088

0,082

0,077

0,074

0,099

0,091

0.085

0,060

0.096

0,087

0.080

0,074

0.088

0,081

0.074

0,085

0,077

0.071

0,082

0,076



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43