Ознакомиться с условиями существования, методами расчета и экспериментального исследования волн в прямоугольных волноводах. Изучить основной тип волны в прямоугольном волноводе H10. Изучить методику измерения характеристики детектора.

Краткие сведения из теории:

Рисунок 1.

В качестве линий передачи сверхвысоких частот широко используются волноводы. Наиболее часто применяемый волновод прямоугольного поперечного сечения представляет собой металлическую трубу (рисунок 1), стенки которой полагаем идеально проводящими. При определенных условиях внутри прямоугольного волновода могут распространяться электромагнитные волны.

При этом в волноводе могут распространяться волны типа и волны типа . Они классифицируются в зависимости от наличия или отсутствия компонент векторов и в направлении распространения (направление оси на рисунок 1). Для волн типа компонента равна нулю, остальные компоненты (,, , , ) не равны нулю. Для тволн типа компонента равна нулю, остальные компоненты (,,,, ) не равны нулю.

Волны типа и могут распространяться в волноводах, только при условии, что длина волны генератора меньше определенного значения. Это значение называется критической длиной волны и зависит от размеров волновода и типа волны.

Свойства волн типа и существенно отличаются от свойств других типов (например ). Сформулируем основные свойства волн типа и

1) Структура поля волн зависит от частоты.

2) Структура поля зависит от координаты .

3) Волны могут распространяться только при длине волны меньше критической ( ).

4) Волны распространяются в волноводе с волновым числом

Длина волны в волноводе

.

Таким образом

, а .

5). Волны распространяются в волноводе с фазовой скоростью

,

при этом