Рисунок 2

Таким образом, для волны , для компонент и имеется одна вариация вдоль широкой стенки по закону синуса, а для компоненты – по закону косинуса (см. рисунок 2). Вдоль узкой стенки все компоненты поля вариаций не имеют. Заметим, что данное распределение компонент поля удовлетворяет граничным условиям на поверхности идеального проводника.

Сформулируем некоторые правила построения картины поля в прямоугольном волноводе:

1). Линии векторов и взаимно перпендикулярны.

2). Линии вектора всегда подходят к стенке под прямым углом и начинаются и кончаются на стенке волновода.

3). Линии вектора всегда образуют замкнутые кривые.

4). Для – волн линии вектора лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения.

Рисунок 3

5). Для – волн линии вектора лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения.

Картины поля для волны в 3-х взаимно перпендикулярных плоскостях приведены на рисунок 3. Линии вектора обозначены сплошной линией, а линии вектора – штриховой.

На рисунках 4 и 5 приведены картины поля для волн и соответственно.

На внутренней поверхности стенок волновода протекают поверхностные токи, определяемые по правилу

,

где – нормаль к поверхности стенки волновода

Рисунок 4,5

Распределение амплитуды тока и его направление определяется компонентами вектора . Для волны компонента определяет распределение поверхностного тока на широких стенках (компонента ), а компонента – распределение поверхностного тока на широких (компонента ) и узких стенках (компонента ). Распределение поверхностного тока приведено на рисунке 6.

Рисунок 6

Если волновод закоротить на конце (установив металлическую пластину), то в нем, как и в любой длинной линии устанавливается режим стоячих волн. Поле в волноводе при этом можно представить суперпозицией падающей и отраженной волн. Если на конце волновода установить согласованную нагрузку, то отраженная волна будет отсутствовать и в волноводе установится режим бегущей волны. Распределение амплитуды поля вдоль по волноводу (в зависимости от координаты ) для этих случаев приведено на рисунке 7.