Harmonická analýza pole v obdélníkovém vlnovoduNa vstupu obdélníkového vlnovodu s rozměry a = 3 cm, b = 1 cm je vybuzeno příčněelektrické pole s videm TE10 a siločarami podle Obr. 1. Vlnovod je na výstupu impedančněpřizpůsoben. Délka vlnovodu je c = 19.2 cm, v prostoru vlnovodu pro 0 < z < c/2 je vzduch,v prostoru pro c/2 <z < c je dielektrikum s relativní permitivitou εr = 2.1, vstupní výkon je10 W. Stanovte parametry rozptylu tzv. S-parametry, které určují poměr vlny incidenční(postupující) a odražené, dále odražený výkon, přenášený výkon, rozložení pole ve vlnovodu,poměr stojatých vln a velikost koeficientu odrazu.
FEKT Vysokého učení technického Brně
Harmonická analýza pole obdélníkovém vlnovodu
Na vstupu obdélníkového vlnovodu rozměry cm, vybuzeno příčně
elektrické pole videm TE10 siločarami podle Obr. Siločáry vektorů příčně elektrického pole TE10 vlnovodu
Matematický model
Pro postupnou vlnu (bez odrazů) TE10 jsou výchozí diferenciální rovnice popisující
příčně elektrické pole vlnovodu, kde platí následující
2 2
t t
jj
, zz
y x
kH H
E H
k x
ω ∂
= −
∂ ∂
22222
t zyx kkkkk −=+= .1, vstupní výkon je
10 Stanovte parametry rozptylu tzv. okrajovým podmínkám
E
b
z
x
a
siločáry :
H
l =λg
HE
y
ΠΠΠΠz, vz
0
z0
siločáry y
a
b
y
y b
x x
Ex 0
z0
Ey 0
Ez 0
Ex 0
Ey 0
Ez.1, kmitočet vlny TE10 GHz, vstupní výkon Vedení na
konci zatíženo charakteristickou (vlnovou) impedancí, proto zde nedochází při přenosu
energie odrazům existuje pouze vlna postupná. Délka vlnovodu 19. Vlnovod výstupu impedančně
přizpůsoben.
Obr.2. 9. S-parametry, které určují poměr vlny incidenční
(postupující) odražené, dále odražený výkon, přenášený výkon, rozložení pole vlnovodu,
poměr stojatých vln velikost koeficientu odrazu.
Obr.2 cm, prostoru vlnovodu pro c/2 vzduch,
v prostoru pro c/2 dielektrikum relativní permitivitou 2.
Okrajové podmínky jsou patrné obr.
Fyzikální model
Dielektrikem polovině vlnovodu vzduch polovině prostředí relativní
permitivitou 2
