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.
Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
( ]yCyCxCxCyxT ηηξξ cos. Protože vlnu popisuje Hertzův vektor elektrického typu
Π e
, dosadíme podmínku 678H677H(8.. světlovodech, možno pro
některé vidy splnit podmínky jen když současně existují obě vlny (TE TM).20) postupně pro všechny stěny vlnovodu:
( )
( )
bnnyby
Cy
ammaax
Cx
πηπη
πξπξ
===
===
===
===
000sin0
000sin0
4
2
(8. Tak dostaneme výraz
. Takové
struktury pole pak označují jako hybridní vidy.
Okrajové podmínky pro tečnou složku intenzity elektrického pole Etec pro
normálovou složku intenzity magnetického pole Hnorm možno upravit přímo na
podmínky pro funkci T1(x,y) Pak stěnách vlnovodu musí být splněny podmínky
01 =e
T (8.C3 závisí výkonu dodávaném zdrojem vlnovodu.
Konstantu nyní již snadno vyjádříme dosazením podmínek 681H680H(8.sin.,1
ππ
(8. Protože tato čísla mohou
nabývat nekonečně mnoha (celočíselných) hodnot, existuje stejný počet způsobů rozložení
pole (vidů), které splňují okrajovou podmínku .20) dostaneme vztah pro rozložení pole vlny (TM)
v příčném řezu vlnovodem
( ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= y
b
n
x
a
m
KyxT .20)
Hodnoty separačních konstant stejně jako integrační konstanty C4
musíme určit okrajových podmínek stěnách vlnovodu.
Budeme nyní postupně sledovat podmínky pro existenci základních typů vln vlnovodu.24)
Zdrojová konstanta C1.23a-d)
Dosazením těchto výsledků rovnice 680H679H(8.
Veličiny jsou tzv.21)
pro vlnu transverzálně elektrickou (TE) Pro vlnu transverzálně magnetickou (TM) pak musí
být splněna podmínka
01
=
∂
∂
n
T m
(8.sin.19).cos..22)
obsahující derivaci podle normály, která směřuje ven vlnovodu. vidová čísla.
Ve vlnovodu možno splnit podmínky pro vlnu (tm) samostatně obě vlny tak
mohou existovat nezávisle. některých situacích např.sin. Různým hodnotám vidových čísel odpovídají různá
rozložení elektromagnetického pole příčné rovině vlnovodu.23a-d) rovnice
682H681H(8.sin.21) rovnice 679H678H(8., 43211 ++= (8.
a) transverzálně magnetická vlna (TM)
je charakterizována tím, vektor intenzity magnetického pole leží příčném řezu
vlnovodem (nemá podélnou složku), zatímco vektor intenzity elektrického pole složky
v příčném podélném směru
