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.21) rovnice 679H678H(8. Takové
struktury pole pak označují jako hybridní vidy.cos.sin.23a-d)
Dosazením těchto výsledků rovnice 680H679H(8. vidová čísla.24)
Zdrojová konstanta C1.C3 závisí výkonu dodávaném zdrojem vlnovodu., 43211 ++= (8.21)
pro vlnu transverzálně elektrickou (TE) Pro vlnu transverzálně magnetickou (TM) pak musí
být splněna podmínka
01
=
∂
∂
n
T m
(8.,1
ππ
(8.
Konstantu nyní již snadno vyjádříme dosazením podmínek 681H680H(8.sin.sin.20)
Hodnoty separačních konstant stejně jako integrační konstanty C4
musíme určit okrajových podmínek stěnách vlnovodu.
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 (8.22)
obsahující derivaci podle normály, která směřuje ven vlnovodu.
Veličiny jsou tzv.20) dostaneme vztah pro rozložení pole vlny (TM)
v příčném řezu vlnovodem
( ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= y
b
n
x
a
m
KyxT .23a-d) rovnice
682H681H(8.
Ve vlnovodu možno splnit podmínky pro vlnu (tm) samostatně obě vlny tak
mohou existovat nezávisle.19). 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.
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. Protože vlnu popisuje Hertzův vektor elektrického typu
Π e
, dosadíme podmínku 678H677H(8. některých situacích např. Protože tato čísla mohou
nabývat nekonečně mnoha (celočíselných) hodnot, existuje stejný počet způsobů rozložení
pole (vidů), které splňují okrajovou podmínku . Tak dostaneme výraz
..sin.. Různým hodnotám vidových čísel odpovídají různá
rozložení elektromagnetického pole příčné rovině vlnovodu.
Budeme nyní postupně sledovat podmínky pro existenci základních typů vln vlnovodu
