Линии поверхностной волны

Ранее было рассмотрено условие распространения поверхностных волн на границе раздела двух сред. При этом полагалось, что вторая среда менее плотная, чем первая.

В технике СВЧ часто используют направляющие структуры, в которых существуют или поддерживаются поверхностные волны.

В направлении х металлическую поверхность и слой диэлектрика будем считать однородными, в этом случае составляющие поля то х не зависят.

Рассмотрим волну типа “E”. Например, волна амплитуда которой экспонициально затухает в направлении перпендикулярном разделу сред. В соответствии с единым подходом :

(1) (2)

при y³d :

(3),     (4),

при y£d :

(3),    (4),

1: (5),

3: (6)

(7)

Для определения полной структуры найдем поперечные компоненты:

y£d :   (8),

y³d :        (8),

                     (9)

На границе раздела воздух-диэлектрик должна наблюдаться непрерывность тангенциальных составляющих.

(10)

 (11),

Трансцендентное уравнение (11), и , представляют полную систему уравнений. Пока a, определяемая соотношением (7), остаётся и действительной величиной существует поверхностная волна, т.е. выполняется                                             <0 (12),

            (13)

Из анализа соотношения (11):     ; ;

<                   (14)

Низшая волна эл. типа может существовать на любых частотах более 0 Гц и при любой толщине диэлектрического слоя.

 

Одной из важнейших характеристик является поверхностное сопротивление на границе раздела сред диэлнктрик-воздух.

                ;

;                               ;

 (15);                          ,

 при <0, при y=d z_с – чисто реактивное и имеет индукционный характер. При этом отсутствует поток активной мощности в направлении перпендикулярном границе раздела сред.

 

Каждый из пазов короткозамкнутый плоскопараллельный волновод. При глубине паза меньшей  входное сопротивление чисто реактивное (носит чисто индуктивный характер). При t+s<<l пренебрегая толщиной металлических ребер можно полагать что в любой точке на поверхности гребенчатой структуры сопротивление реактивно (имеет индуктивный характер), следовательно условно существует поверхностная волна электрического типа.

Структура их схожа со структурой электрических волн, приведенных для диэлектрического слоя для металла.

< , ; L< ,

Из условия существования поверхностных волн электриеского типа > ; , < , такие волны называються замедленными. Аналогичен анализ для волн “H” типа.

, ; условие распространения <0.

Рассмотрим поверхность при выполнении условия существования поверхностной волны. Поверхностное сопротивление в структуре я вляется чито реактивным и носит емкостной характер. Низшей волне магнитного типа соответсвуют корни: < < ,  следовательно , ; . , ,                                            , ,                    из этого > .

Вывод: В направляющей структуре поверхностного типа низшим типом является волна типа “E” c f_кр=0.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: