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

0,15 0,20 0,25 0.30 0,35 0,40 0.45 0.50 0,55 0,60 0,65 0.70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1.00

Данные расчета предельной мощности, передаваемой по волноводу

предельная мощность, нэрмнрованная к произведению аЬЕ, пред *

2tJa

0.000

0.025

0,050

0.075

0.100

0,150

0,276 0,367 0.424 0,464 0.494 0,518 0,536 0,551 0,564 0,574

0,173

0,296

0.245

0.336

0,406

0.352

0,410

0,462

0,411

0,451

0,493

0.448

0,475

0,508

0,471

0,487

0,515

0,485

0,492

0,514

0,494

0,491

0,510

0,497

0,487

0,502

0,498

0.480

0.493

.0,496

0,471

0,481

0,491

0,460

0,470

0,166 0.382 0.469 0,516 0,534 0,552 0,555 0,553 0.548 0,540 0.531 О-, 522 0,512

0,397

0,531

0.583

0,638

0,660

0,671

0,677

0,679

0,679

0,678

0,678

0,677

0,678

0,200

0,250

0.300

0.350

0.400

0,500

0,600

0,700

0,900

0,4С9

0,664

1.217

2,046

3,643

30,34

0.306

0.517

0,711

0,919

1,158

1,780

2,818

4,836

38,65

0,566

0,727

0,928

1,151

1,416

2.136

3,311

5,596

43,39

0.681

0,855

1,059

1.303

1,597

2,390

3,697

6,182

46,55

0,749

0,930

1.151

1,419

1,744

2,628

4,038

6,690

48,86

0,791

0.985

1,225

1,518

1,875

2.840

4.360

7,164

50.71

0.820

1,027

1,288

1.609

1,999

3,040

4,680

7,627

52,18-

0,840

1,064

1,346

1,696

2,121

3,261

5,006

8,094

53.52

0.856

1.097

1,403

1,783

2,245

3,479

5,344

8,577

54,74

0,870

1,129

1,460

1,871

2,372

3.706

5,695

9,077

55.8а

0,882

1,161

1,518

1.963

2,505

3,943

6,065

9.598

0,895

1,194

1,579

2.058

2,643

4,191

6.453

0,910

1,229

1,642

2,158

2,787

4,451

6,861

0,924

1,266

1,708

2,261

2,937

4,724

0.941

1,305

1,777

2,369

3,093

5,006

Данные расчета предельной мощности, передаваемой по волноводу

Таблица П.1

Предельная мощность, нормированная к произведению аЬЕ, РЫЕ, 1/ом

2tla

0,000

0.025

0,050

0,075

0,100

0,150

0.200

0,250

0,300

0.350

0.400

0,500

0,600

0,700

0.900

0,806

1,739

3,042

5,487

45.62

1,888

2,965

4,688

7,997

62.19

2,375

3,656

5.689

9,509

70,23

2.735

4,221

6.537

10.76

75,31

3,058

4,764

7.364

11,95

79.10

3,380

5,322

8,224

13.18

82.28

3,715

5,914

9,145

14,48

85,la

4,070

6.548

10,14

15,89

4,448

7,226

11,21

4,849

7,952

5,274

8,724

5,722

6.194

0.15

0.20

0,25

0,415

0,790

1,123

0,30

0,564

0,859

1.159

1,500

0.35

0.303

0,486

0,755

1,026

1,342

1.722

0.40

0,315

0,478

0.601

0,838

1,117

1.464

1,894

0,45

0.255

0,432

0,545

0,647

0,878

1,176

1.563

2,050

0,50

0,369

0,482

0,571

0,663

0,899

1,224

1,655

2,205

0,55

0,276

0.424

0,503

0,576

0,665

0,912

1,269

1.750

2,366

0,60

0,367

0.451

0,505

0,570

0,658

0,924

1.316

1,849

2,537

0,65

0,424

0.463

0,498

0,558

0,649

0,937

1,367

1,955

2,718

0,70

0.464

0.466

0,486

0,544

0.641

0,952

1,423

2,069

2.911

0,75

0,494

0.461

0,471

0,529

0.634

0,971

1 ,484

2,190

3,114

0.80

0.518

0.452

0,452

0,51b

0,629

0,994

1,549

2,318

3,328

0,85

0,536

0,440

0,437

0.504

0,626

1,020

1,620

2,453

3,553

0.90

0.551

0,426

0,420

0.494

0,626

1.048

1.694

2,595

3,788

0,95

0,564

0,410

0,405

0,486

0,628

1,080

1,772

2.743

4,033

1,00

0.574

0,395

0.391

0,480

0,632

1,114

1.855

2.898

4.288

1,480 1,899 2,181 2,421 2,651 2,886 3,134 3.396 3,675 3,971 4,282 4.610 4,953 5.311



со со

Та блица 11.14

Данные расчета предельной мощности, передаваемой по волноводу

предельная мощность, нормированная к произведению ай£ првд*

2tla

0,000

0.025

0.050

0,075

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0.350

0.400

0.500

0,600

0.700

0.900

0,15

0,20

0,725

1,194

0,25

0,346

0,850

1,244

1.673

0.30

0,477

0,690

1,045

1,438

1.918

0,35

0,427

0.628

0,787

1,123

1,551

2,104

0,40

0,283

0,528

0,674

0.815

1,162

1,643

2.282

0,45

0.404

0,561

0,680

0,816

1,192

1.736

2,470

0.50

0,453

0,562

0,669

0,810

1.225

1,838

2,675

0.55

0,276

0,471

0,549

0.653

0,804

1,263

1,951

2,897

0,60

0,367

0,472

0.530

0,637

0.801

1,309

2,076

3,136

0.65

0,424

0.462

0,509

0,623

0.803

1,362

2,211

3.392

0,70

0.464

0.447

0,488

0.613

0,810

1.421

2,355

3.664

0,75

0,494

0.428

0,470

0,606

0,821

1,487

2,509

3,951

0.80

0,518

0,408

0,454

0,603

0,835

1,557

2,672

4,252

0,85

0.536

0.388

0,440

0,603

0,853

1.632

2.843

4,568

0,90

0,551

0,368

0,430

0.605

0,873

1,711

3,022

4.897

0,95

0,564

С,350

0,421

0,609

0,896

1,795

3.208

1.00

0,574

0.333

0,414

0,616

0,921

1,882

3,402

1,652 2,176 2,509 2,802 3.099 3,418 3,763 4.134 4.533 4.956 5.404 5,876 6.373

0,968

2.276

4.043

7,326

60.88

2,15,8

2,746

4.304

6,780

11,48

87.32

2,777

3.498

5.431

8.443

13,95

98.66-

3.232

4,107

6,440

9,979

16,17

105.9

3,664

4.711

7,492

11,60

18,49

111.6

4,116

5,356

8.636

13,39

21,02

4,604

6,055

9,891

15,37

5.131

6.812

11,26

5.699

7,628

6.306

8,500

6,951.

7,634

Данные расчета предельной мощности, передаваемой по волноводу

Таблица П.15

Предельная мощность, нормированная к произведению аЬЕ, PyjabE, Xjom

0.000

0.025

0.050

0.075

0,100

0,150

0.15

0,20

0,239

1,003

0,25

0,568

0.844

1.299

0.30

0,508

0,760

0,961

1,401

0,35

0,298

0,621

0,802

0.985

1.458

0,40

0.445

0,643

0.797

0,983

1,514

0,45

0,493

0,632

0.778

0,980

1,581

0.50

0.503

0,608

0,760

0,983

1,662

0,55

0,276

0,493

0,582

0.746

0.995

1,755

0,60

0,367

0,474

0.558

0.739

1.014

1,860

0,65

0,424

0.450

0.538

0.738

1.040

1.974

0,70

0,464

0,426

0,522

0,742

1,072

2,098

0.75

0.494

0,402

0,510

0,749

1.108

2,229

0,80

0,518

0,380

0,502

0.761

1.149

2.368

0,85

0,536

0.360

0.496

0,775

1.193

2,515

0,90

0,551

0,344

0,493

0,792

1,240

2,668

0,95

0,564

0,329

0,492

0,810

1,290

2,827

1,00

0,574

0.316

0,492

0.831

1,343

2,993

0.200

0,203 1.5J6 1,810 1,978 2,128 2,293 2,479 2,686 2,913 3.158 3.420 3,698 3,991 4,299 4.622 4,959

0.250

0,300

0,350

0,400

0,500

0.600

0.700

0.900

1.137 2.063 2,441 2,732 3,029 3.355 3,715 4,108 4.534 4,989 5,473 5.985 6.524

1,752 2,702 3,223 3,691 4.189 4.736 5,335 5,987 6,688 7,438 8,233

2,381 3,463 4.180 4.880 5,638 6,473 7.388 8.380 9,447

3.092 4,375 5.341 6,328 7.411 8.609 9,923 11,35

4.940 6,815 8,429 10,16 12,10 14,26

7,865 10,61 13,07 15,76 18,80

13,44 17,53 21,07 24,89

103,9 123.5 134.4 143.1

Et2S



бивного напряжения для диэлектрического материала. Отметим также, что в проведенном рассмотрении пропускной способности не учитывается явление поверхностного электрического пробоя.

При больших толщинах и больших значениях диэлектрической проницаемости пропускная способность частично заполненного волновода на порядок и более превышает пропускную способность незаполненного. Однако практическая реализация этой повышенной пропускной способности связана с преодолением ряда технологических трудностей. Например, необходимо устранить воздушный зазор между диэлектрической пластиной и стенкой волновода. Зазор, толщина которого велика по сравнению со средней длиной свободного пробега электрона в воздухе, достаточен для возникновения электрического пробоя. А так как длина свободного пробега электрона в воздухе при атмосферном давлении составляет величину порядка 10~ см [12], то ясно, что для исключения зазора необходимо подвергнуть непосредственно диэлектрический материал термической диффузии, химической металлизации или ультразвуковому лужению.

Кроме того надо устранить опасность электрического пробоя по поверхности диэлектрика. Это можно достигнуть путем создания на диэлектрической пластине специальных бороздок, увеличивающи} путь тока по поверхности.

5. Затухание, обусловленное потерями в металлических стенках волновода

Поскольку введение в волновод диэлектрической пластины вызывает концентрацию не только электрических, но и магнитных полей, следует ожидать, что затухание из-за потерь в металлических стенках частично заполненных волноводов будет больше затухания, оболов-ленного потерями в металлических стенках незаполненных волноводов. Действительно, затухание, обусловленное потерями в металлических стенках частично заполненных волноводов, возрастает, и рост его зависит от величины за1Полиения, диэлектрической проницаемости заполняющего диэлектрика и размеров волновода.

Полагая, что это затухание достаточно мало и не влия.ет на поперечную структуру распространяющихся волн, определим его энергетическим путем. Постоянная затухания определяется выражением [17]

- Р 2р СТ

(11.11)

где Р

-про-

-амплитуда тангсн-

- поверхностное сопротивление {R

водимость металлических стенок;

циальной составляющей напряженности магнитного поля; Р - мощность, передаваемая по волноводу; Рст - потери в металлических стенках на единицу длины.

Используя соотношения (II.6) и (П.7) с помощью формулы (11.11) получаем следующее выражение для коэффициента затухания из-за потерь в металлических стенках:

4-2- / £2?iLV

(11.12)

\ /

Ш \ [ cos \ 2

sin Щ

a J \sin ad J \

sin 2ad

Затухание в формуле (11.12) выражается в неперах на метр. При отсутствии диэлектрического заполнения {2t/a = 0) формула (П.12) упрощается и сводится к следующему соотношению:

которое легко может быть преобразовано к известному соотношению для аст, приводимому в [5].

При полном диэлектрическом заполнении волновода (2 а=1)



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