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
. 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.5: Fázová skupinová rychlost
Ve volném prostoru vlna šíří fázovou rychlostí jejíž velikost grafu (665H664HObr.
Ve vlnovodu fázová rychlost mění kmitočtem podle vztahu 666H665H(8. ffc
d
d
v kritsk −==
α
ω
(8. Platí, . Tak potvrzují poznatky
získané geometrické představy šíření vlny vlnovodu, zakreslené 662H661HObr.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.13)
Pro délku vlny vlnovodu pak podobně platí
( )22
11
1
. 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). Konstanta určuje kritickou délku vlny λkrit 2π/Γ .
Všimněme ještě blíže fázové rychlosti podle 663H662H(8.5) linearizovat pro okolí
pracovního kmitočtu najít velikost skupinové (grupové) rychlosti vlny vsk
( )2
1.5)
určuje sklon přímky vedené počátku souřadnic. Při nižších kmitočtech vlna vlnovodem nešíří
a jeho vstupu odráží zpět zdroji.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.15)
ϕ
ψ
ωωprac
ωkrit
α
Obr. 8. 8.
Pro fázovou rychlost dostaneme vztah
( )222
1Im ff
c
k
v
krit
f
−
=
Γ−
===
ω
γ
ω
α
ω
(8. 8. 8.
Všimněme nyní závislosti některých veličin vlastnostech vlnovodu kmitočtu
v oblasti, kde vlny vlnovodem šíří.3a
