Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
FALOWÓDJAKOPROWADNICAFALELEKTROMAGNETYCZNYCH
29
3020
Falowódjakoprowadnicafal
elektromagnetycznych
Wtelekomunikacjiszczególnąrolęodgrywająstrukturyzwaneprowadnicami
falowymi.Prowadnicafalowajesttoukładpowierzchnigranicznychmateriałów,
tworzącychciągłądrogęzjednegopunktudodrugiego,zdolnydoskierowania
przepływuenergiielektromagnetycznejwzdłużtejdrogi.Falaelektromagnetyczna
możebyćprowadzonawzdłużprzewodników,jakidielektryków.Prowadnice,
któreprowadząfalepłaskietypuTEMlubzbliżonedonich(quasi-TEM),sązwane
liniamitransmisyjnymi.Teorialiniitransmisyjnychstanowipewienpomostmiędzy
teoriąobwodówostałychskupionychateoriąpolaelektromagnetycznego.
Wtymrozdzialezajmiemysięprowadnicamifalowymi,któreprowadzą
innerodzajefalniżTEM.Wykorzystujesięjeprzedewszystkimwzakresie
mikrofalowymdoprzesyłaniaenergiinadużeodległości.Prowadnicetegotypusą
zwanefalowodamiimająpostaćmetalowychrur.Najczęściejspotykanesą
falowodyoprzekrojuprostokątnym,eliptycznymlubkołowym.Spotykasiętakże
falowodydielektryczne(linieGoubau),wykorzystującezjawiskofalipowierzch-
niowej[56].Falowodemoptycznymjestświatłowód.Przedstawimyprzede
wszystkimopispodstawowychcechiparametrówfalowodów,któremogąbyć
istotnezpraktycznegopunktuwidzeniawpracyinżynieraradiokomunikacji.
Napoczątkuwyjaśnimysobie,jakieinnerodzajefalmogąprzenosić
prowadnicefalowe.OpróczznanejfaliTEMmamy:
•falętypuTE(TransverseElectric,inneoznaczenie–H)–falaTEniema
składowejpolaelektrycznegowzdłużkierunkupropagacji,natomiastmaskładową
wzdłużnąpolamagnetycznego(poleelektrycznejestprostopadłedokierunku
propagacji),
•falętypuTM(TransverseMagnetic,inneoznaczenie–E)–takafalama
składowąwzdłużnąpolaelektrycznego,braknatomiastskładowejwzdłużnej
polamagnetycznego(polemagnetycznejestprostopadłedokierunkupropagacji).
Skonstruujmyterazfalowódprostokątny.Będzienampotrzebnyzwarty
odcinekliniitransmisyjnejodługościelektrycznej(tzn.wyrażonejwdługościach
fali)równejczwartejczęścidługościfali(0,25[).Odcinektakiniejestzwarciem
dlapodłączonegodoniegogeneratora,jakmogłobysięnamwydawaćnapierwszy
rzutoka.Dziejesiętakzewzględunarozmiarliniiporównywalnyzdługościąfali.
Prądwchodzącydoliniiprzebywawniejodzaciskuwejściowegodozacisku
wyjściowegodrogęrówną0,5[,copowodujejegoprzesunięcieo180stopni
względemprąduwchodzącegodozaciskówliniizgeneratora.Oznaczato
wyzerowaniewypadkowegoprądunazaciskachwejściowych–prądniepłynie,
awięcgenerator„widzi”rozwarcie!Zwarty,ćwierćfalowyodcinekliniimoże
zatemsłużyćjakoizolatordlafaliodługości[.Czytelnicyzainteresowani
szczegółamimogąjeodnaleźćnp.w[56].
Niechdanabędziesymetrycznaliniazłożonazdwóchpasków(rys.3.5).
Jeżelipodłączymydoniejzbokuzwartąlinięćwierćfalowąos=[/4,torozkład
prądówinapięćwliniisymetrycznejniezmienisię.Dziejesiętakzpowodu
