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.
13) linearizací této
. Při nižších kmitočtech vlna vlnovodem nešíří
a jeho vstupu odráží zpět zdroji. ffc
d
d
v kritsk −==
α
ω
(8.13)
Pro délku vlny vlnovodu pak podobně platí
( )22
11
1
.Elektromagnetické vlny, antény vedení 79
Vlna vlnovodem šíří jen při kmitočtech větších než kritický kmitočet vlnovodu
fkrit =ωkrit /2π Jeho konkrétní velikost závisí konstantě kterou určíme při analýze
pole příčném řezu vlnovodem další části.
2
fffff
c
kritkrit
g
−
=
−
==
λ
α
π
λ
(8. Při přenosu úzkopásmových signálů můžeme
nelineární závislost fázové konstanty kmitočtu (664H663HObr. 8.5) linearizovat pro okolí
pracovního kmitočtu najít velikost skupinové (grupové) rychlosti vlny vsk
( )2
1.
Pro fázovou rychlost dostaneme vztah
( )222
1Im ff
c
k
v
krit
f
−
=
Γ−
===
ω
γ
ω
α
ω
(8.13) mění kmitočtem a
prostředí uvnitř vlnovodu tedy disperzní Změna fázové rychlosti vlny kmitočtem vede
při přenosu signálu různému fázovému (časovému) zpoždění jeho spektrálních složek a
může způsobit zkreslení přenášeného signálu. 8. 8.15)
ϕ
ψ
ωωprac
ωkrit
α
Obr. Připomeňme jen, pro dvouvodičová vedení je
Γ kritický kmitočet fkrit vedením šíří vlny „nulovém kmitočtu“
(stejnosměrné).14)
Délka vlny odpovídá šíření vlny neomezeným prostředím, které vyplňuje vlnovod
(vzduchem).
Ve vlnovodu fázová rychlost mění kmitočtem podle vztahu 666H665H(8. Platí, . Konstanta určuje kritickou délku vlny λkrit 2π/Γ .3a. 8. Tak potvrzují poznatky
získané geometrické představy šíření vlny vlnovodu, zakreslené 662H661HObr.5: Fázová skupinová rychlost
Ve volném prostoru vlna šíří fázovou rychlostí jejíž velikost grafu (665H664HObr.
Všimněme ještě blíže fázové rychlosti podle 663H662H(8.5)
určuje sklon přímky vedené počátku souřadnic.
Všimněme nyní závislosti některých veličin vlastnostech vlnovodu kmitočtu
v oblasti, kde vlny vlnovodem šíří. uvedených vztahů zřejmé, pásmu propustnosti vlnovodu bude vlna
šířit vlnovodem fázovou rychlostí větší než rychlost světla délka vlny vlnovodu λg
bude rovněž větší než délka vlny neomezeném prostředí
