Vyzařování a šíření elektromagnetických vln je oblastí, se kterou se denně setkáváme aniž bychom si to přímo uvědomovali. Elektromagnetické vlny se šíří prostorem, různé druhyvedení je nutí šířit se podle přání uživatele a také při tom i sloužit. Je proto velmi užitečné znát podmínky pro jejich využívání, především v technické praxi. Vždyť přechod na stále vyšší kmitočty nás nutí respektovat vlnovou povahu jevů i v situací, které byly doménou obvodů. Dnes již nikoho nepřekvapí, že úsek vedení mezi dvěma součástkami v počítači je spíše vedením než jen vodivým spojem.
8. Přítomnost vodivých stěn vlnovodu spolu nutností zajistit nulovou velikost tečné
složky intenzity elektrického pole vylučuje možnost, aby vlna TEM šířila podél osy
vlnovodu. Uvnitř
vlnovodu existuje současně řada koherentních vln, vzniklých dílčími odrazy, které šíří
navzájem různými směry. Vyšším hodnotám čísla odpovídají úhly dopadu vlny při kterých vlna šíří
vlnovodem její struktura popisuje vid vlny vlnovodu. Tak může být splněna podmínka 0
na vodivých stěnách vlnovodu když prostoru uvnitř vlnovodu nenulové elektromagnetické
pole existuje. Vlnovody vykazují srovnání nimi několikanásobně nižší ztráty.
8.
λ
λg
A1
2A
1O
2O
Nh
α α
a) b)
. Pak vzdálenost vodivých
ploch λ/2 určuje nejnižší, tzv.1 Šíření vln vlnovodu
Podmínky pro šíření elektromagnetické vlny uvnitř kovového vlnovodu jsou poměrně
složité. Pak
se vlna bude střídavě odrážet protějších stěnách vlnovodu, jak ukazuje 652H651HObr.3: Šíření vln mezi rovnoběžnými vodivými plochami
a) délka vlny vlnovodu směry šíření vln uvnitř vlnovodu
Jak víme kapitoly 653H652H4. 8. podélném směru pak existuje postupná vlna, která směru osy vlnovodu
fázovou rychlost větší než její fázová rychlost směru šíření dílčí vlny stejně tak i
délka vlny pozorovaná směru osy vlnovodu, bude větší než vlnová délka ve
směru šíření dílčí vlny.
Obr.
Vlna může šířit mezi vodivými plochami jen tak, aby byla zachována vlnoplocha i
při odrazech.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
Vlnovody velmi vysokých kmitočtech používají kvůli neúnosně vysokému útlumu
klasických kabelů.
Uvažme však situaci, kdy vlna TEM šířila vzhledem ose vlnovodu šikmo.
Toho možné dosáhnout jen při určitých hodnotách úhlu dopadu vlny které odpovídají
jednotlivým hodnotám mezním případě úhel dráha vlny ,
vlna dopadá rozhraní kolmo podél vlnovodu ještě nepostupuje. bodech musí mít vlna stejnou fázi proto délka dráhy
Δr A1-O1-O2-A2 n.λ
mezi těmito body musí být násobkem délky vlny prostředí mezi vodivými plochami. kritický kmitočet, při kterém lze mezi deskami vlnu
vybudit.4, vznikne stojaté vlnění, které příčném směru (vůči ose
vlnovodu) bude mít uzly právě stěnách vlnovodu.3.
Další články této kapitoly budou zabývat pouze problematikou kovových vlnovodů. Pak totiž při libovolné orientaci vektoru příčném řezu vlnovodem vektor
E měl vždy složku tečnou některé vodivé stěně vlnovodu
