Диэлектрик в волноводе

Диэлектрик в волноводе. Если в поле есть и другие тела, кроме того тела, дифракция на котором исследуется, то надо, если это возможно, вводить функции Грина, удовлетворяющие условиям на границах этих тел. Таким образом появляются функции Грина, отличающиеся от функции Грина вакуума. В частности, в волноводах, т. е. в полых металлических трубах, аналогом функции Грина вакуума являются собственные волны. [c.118]

Вернемся теперь к задаче о диэлектрике в волноводе. Ищется поле с нулевым граничным условием как решение уравнения [c.119]

Далее в этом пункте, находя поле в волноводе при дифракции на диэлектрическом теле, мы под будем понимать поле гех же источников в волноводе без диэлектрика. [c.118]

Повторяя выкладки, приведшие от уравнения (12.1) к (12.2), вновь сведем задачу о дифракции на диэлектрическом теле к задаче об излучении в волноводе без диэлектрика, но к источникам / добавятся поляризационные токи ——1)и. Таким образом, поле в волноводе удовлетворяет уравнению [c.119]

Для уменьшения размеров используется частичное или полное заполнение прямоугольных волноводов диэлектриками. Такие волноводы отличаются компактностью, но обладают заметными потерями. Значения в волноводе с диэлектрической пластиной рассчитываются по графику рис. 17.14 [8]. [c.617]

Каждый тип волны характеризуется собственной критической частотой 0) , которая определяется размерами поперечного сечения и величиной е диэлектрика, заполняющего волновод. Более удобно характеризовать волновод не критической частотой, Л критической длиной волны Электромагнитные колебания могут распространяться в волноводе, если длина волны в волноводе Я-в меньше критической Волны с длиной очень быстро затухают вдоль волновода даже при идеально проводящих стенках. [c.116]

Пенопласты отличаются очень малым объемным весом. Например, пенополистирол в виде плиты толщиной 55 злм, имеет объемный вес от 0,07 до 0,2 г/сж . Возможно получение материала с еще меньшим объемным весом. Благодаря содержанию огромного количества заполненных газом пор пенопласты из высококачественной, как диэлектрик, смолы имеют в слабых электрических полях ничтожно малые значения tg б и очень малую диэлектрическую проницаемость, приближающуюся к единице. Так, например, пенополистирол может иметь tg б менее десятитысячной доли единицы при диэлектрической проницаемости около 1,05. Такие материалы представляют большой интерес для техники высоких и сверхвысоких частот. Они могут быть использованы в волноводах и для изоляции высокочастотных кабелей. [c.187]

Предположим, что волновоД заполнен диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью в и магнитной проницаемостью ц = 1. Каждый конкретный тип волны в волноводе может распространяться в том случае, если [c.75]

Определить относительную проницаемость и тангенс угла потерь. диэлектрика, если измеренное значение длины волны в. волноводе Рис. Т.13 равно 25,4 мм и ко й ициент [c.88]

Решение. Сначала по значению длины волны в волноводе найден относительную проницаемость диэлектрика, для чего преобразуем формулу (7.8), разделив обе части на X/j/e" и возведя в квадрат [c.88]

Рис. 2.6.5. Схематическое изображение асимметричного плоского трехслойного диэлектрического волновода и пояснение смысла некоторых величин, входящих в выражения, определяющие поле в волноводе. Максимуму поля соответ ствует координата ( //2) — где хз расстояние от максимума поля до границы раздела диэлектриков 2—3 и d Х2- хз.

РИС. 3.5. ВОЛНОВОДНЫЕ КАНАЛИЗИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ АНТЕНН С ЧАСТОТНЫМ СКАНИРОВАНИЕМ а - прямоугольный волновод со щелями, переменно-фазно связанными с полем волны Ню волновода б - прямоугольный волновод, частично заполненный диэлектриком в - прямоугольный волновод с помещенной в него ребристой структурой г - змейковый прямоугольный волновод [c.52]

Структура волноводного излучателя представлена на рис. 5.5,6. Полотно решетки покрыто слоем диэлектрика толщиной ti с диэлектрической проницаемостью еь а в волноводы введены вставки толщиной t2 с диэлектрической проницаемостью ег, причем в раскрыве излучателя установлена тонкая металлическая диафрагма, определяемая размерами 01, аг, 1, 6г- [c.146]

Прогресс в разработке высококачественных диэлектрических материалов существенно расширил возможности волноводных линий с диэлектрическим заполнением, в которых удачно сочетаются малые потери и уменьшенные поперечные размеры [5, 6]. Однако для практической реализации фильтров на волноводах с диэлектриками требуется иная элементная база, чем для реализации фильтров на незаполненных волноводах, в которых в качестве резонансных элементов используются обычно объемные резонаторы. Последние создаются путем установки в волноводе металлических неоднородностей в виде диафрагм, штырей и т. д. [c.6]

В [1] предлагается конструкция резонатора для измерения диэлектрических параметров листовых материалов. В донышке резонатора расположена система индикации и возбуждения СВЧ-колебаний, состоящая из двух волноводов, заполненных диэлектриком. В узкой стенке волновода, проходящего через ось резонатора и служащего для возбуждения СВЧ-колебания, имеются две щели длиной 4 мм, а в индикаторном волноводе, расположенном под углом 45° к волноводу возбуждения, одна щель длиной 5 мм. Перемещение поршня резонатора контролируется с точностью 0,01 мм. Для колебаний волны типа Но п на стенках резонатора отсутствует продольная составляющая тока, поэтому небольшой поперечный зазор в 0,1 мм при е = 2,2 не приводит к искажению картины поля. Случайная ошибка при определении не превышает 0,2 % при измерении частоты с точностью 2 МГц и измерении перемещения поршня с точностью 0,01 мм. [c.30]

Суть волноводных методов, как известно, заключается в следующем. Диэлектрический образец определенной формы помещается в волновод, полностью или частично заполняя его сечение. От генератора СВЧ на образец по волноводу направляется бегущая электромагнитная волна (рис. 3.9). В общем случае образуются две волны отраженная Е и прошедшая через образец. Сумма энергий этих волн не равна энергии падающей волны из-за потерь в диэлектрике. Информация о параметрах материала заключается в фазе и амплитуде отраженной и прошедшей волны, т.е. и комплексном коэффициенте отражения и прохождения. [c.69]

Во всех упомянутых случаях для определения параметров диэлектрика используется отраженная волна. Методически и технически оказывается более удобным не измерять характеристик отраженной волны, а следить за стоячими волнами в волноводе перед образцом, которые образуются в результате интерференции суммарной отраженной Е и падающей бегущей Е волны. Сравнение картины стоячих волн в волноводе без образца и после его внесения в волновод дает, как правило, достаточно данных для расчета параметров материала. Инструментом изучения картины стоячих волн в волноводе может быть, например, измерительная линия. [c.70]

В большинстве случаев практики применяются пассивные диэлектрики (электрическая изоляция, диэлектрические волноводы, электрические конденсаторы). В последнее время широкое распространение получили активные (управляемые) диэлектрики, резко изменяющие свои свойства под действием внешних (управляющих) факторов (сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, электреты и др.). [c.545]

Чтобы проиллюстрировать некоторые особенности диэлектрических волноводов, рассмотрим планарный волновод толщиной t из непроницаемого диэлектрика с показателем преломления п , уложенного между непроницаемыми средами с показателем преломления I с одной стороны и 3 — с другой. Эта несложная структура выбирается вследствие того, что решение задачи в этом случае за- [c.446]

Развитие техники сверхвысоких частот вызвало изыскания немеханических средств управления электромагнитной энергией в волноводах. Для этого нужны вещества, которые находясь в электромагнитном поле сверхвысокой частоты, не вносили бы существенных потерь, в то же время изменяли бы свои свойства под воздействием внещних управляющих электрических или магнитных полей. Этим требованиям удовлетворяют определенные составы ферромагнитной и парамагнитной керамики. Диэлектрические ферриты в сочетании с парамагнитными диэлектриками-активаторами щироко используются в качестве вентилей, коммутаторов и фазовращателей. [c.32]

Электронную концентрацию измеряли по изменению импеданса системы при наличии плазмы в волноводе восьмисантиметрового диапазона (частота со/2я = 4200 Мгц). На этой частоте плазма представляет собой диэлектрик с малыми поте- [c.288]

Предел прочности при растяжении для серебряной проволоки составляет около 30 кГ1см . Такую проволоку используют для изготовления контактов, рассчитэ1шых на небольшой ток. Серебро применяют также для непосредственного нанесения на диэлектрики, в качестве обкладок, в производстве керамических и слюдяных конденсаторов. Для этой цели используют метод вжигания или испарения в вакууме. Серебром покрывают внутренние поверхности волноводов для получения слоя высокой проводимости. [c.269]

При испытаниях на сантиметровых волнах чаще применяют волноводы и объемные резонаторы, причем методы измерения могут быть в основном разбиты на две группы. Первая группа методов связана с применением зонда, снабженного индикатором, позволяющего установить распределение поля вдоль волновода. При этом определяются коэффициент стоячей волны, напряженность поля и расположение пучностей (узлов) поля при наличии образца диэлектрика и без него. По смещению пучностей (узлов) находят диэлектрическую проницаемость, а по коэффициентам стоячей волны — угол потерь. В случае диэлектриков со значительными потерями этот метод даст достаточно высокую точность при малых потерях зонд искажает поле в волноводе и точность сниясается. [c.42]

Предлагались и другие ускоряющие системы как для больших, так и для малых скоростей частиц — резонаторные и волноводные, с трубками дрейфа и без них. Известны, например, волноводы с частичным заполнением диэлектриком, спиральные волноводы, уже упоминавшиеся выше системы из однозазорных или двухзазорных резонаторов и т. д. По различным причинам эти системы не получили распространения. Поиски наиболее эффективных ускоряющих систем не прекращаются и в настоящее время. [c.155]

Затухание волн в ролноводах зависит от потерь в металлических стенк ах и в материале, заполняющем волновод. Результирующий коэффициент ослабления волны в волноводе равен сумме коэффициентов ослабления, вызванных потерями в металлических стенках и в диэлектрике . [c.80]

Х /1/8 = с/(/У в) — длина волны в однородном безграничном диэлектрике. В нашем случае К = 1,675 см. Критическая длива волны Е круглом волноводе равна 2na/v для волн типа и 2па/цгеп для волн типа Н . Следовательно, для распространяющихся типов волн должны выполняться условия [c.82]

Для определения ig6, диэлектрика найдем сначала коэффициент ослабления волны в волноводе, используя для этого измеренное значение КСВ. Из теории цепей -с распределенными параметрами известна формула, связывающая модуль коэффициента отражения в задаи-ном сечении линии с коэффициентом стоячей волны [121 [c.88]

В волноводе, заполненном диэлектриком с относительной про-ницаейостью в = 2,25, распространяется волна с фазовой скоростью 3-10 м/с. Определить групповую скорость.. [c.90]

Устройство для измерения диэлектрической проницашости вещества представляет собой прямоугольный волновод сечением 23 X 10 мм, заполненный диэлектриком. Для измерения длины волны в волноводе в середине его широкой стенки прорезана продолыия щель, вдоль которой перемещается зонд, с детектором. [c.91]

Пусть в бесконечном волноводе источники поля, находящиеся в объеме V, ограниченном интервалом г,< г 2г (рис. 11.7), заданы функт циями 8, 4, и- Предполагается, что стенки волновода идеально проводящие, а диэлектрик, заполняющий волновод, не имеет потерь. Поле вне объема V представляется в виде совокупности волн электрического и магнитного типов [c.154]

Волноводы обладают рядом преимуществ по сравнению с коаксиальными и двухпроводными линиями. Для них характерны простота и жесткость конструкции. Все поле заключено внутри волновода, поэтому нет потерь энергии иа излучение, как в открытой двухпроводной линии. В. коаксиальных линиях для установки -центрального проводника вдоль оси внешнего проводника применяется обычно диэлектрик, потери в котором вносят существенный вклад в общие потери линии. Внутри волновода в большинстве случаев имеется либо воздух, либо вакуум (в волноводах электронных приборов СВЧ). Потерями в этих средах практически можно пренебречь. Таким образом, в волноводах при воздушном Их заполнении или при откачке до высокого вакуума отсутствуют потери в диэлектрике. Из-за -отсутствия диэлектрика и центрального проводника пробивная прочность волновода больше, че-м у коаксиальной линш. Наконец, потери в стенках волновода также меньше по сравнению с потерями. в коаксиальном кабеле, в котором по Бнутреннему проводнику протекает ток большей плотности при одинаковой передаваемой мощности. Полезно отметить, что в диапазоне волн 6— 12 см потери энергии в волноводе равны пример НО 0,01 дБ на один метр длины, что приблизительно в 100 раз меньше, чем в коаксиальном кабеле (примерно. 1 дБ/м), применяемом в измерительной аппаратуре для соединения различных приборов. [c.6]

Волноводные резонансные окна (рис. 20,0) используются обычно в виде вакуумно-плотной перегородки в волноводе, между вакуум, ной и вневакуумной частями электронных приборов СВЧ. В этом случае окно закрыто тонким слоем диэлектрика (стекло или керамика), спаянного вакуумио-плотио с металлом перегородки. [c.38]

Источником излучения (обычно — когерентного, поляризованного) является генератор СВЧ (магнетрон-ный, клистронный) небольшой мощности, питающий волновод пли спец. антенну (аопд), передающую излучение в контролируемое изделие. Та же антенна при приёме отражённого излучения или аналогичная, расположенная с противоположной стороны изделия,— при приёме проп[едшего излучения подаёт полученный сигнал через усилитель на индикатор. Чувствительность метода позволяет обнаруживать в диэлектриках [c.592]

Аналогичные условия отражения могут быть реализованы и без применения диэлектриков полное отражение от закритич. волновода — плавным уменьшением расстояния между отражателями (рис. 1, в), сильное отражение на частотах, близких к критич. частотам внутр. волновода,— внесением неоднородностей скачкообразным иамененвем расстояния между отражателями (рис. 1, г) или ограничением размеров отражателей (рис. д). Высокодобротные колебания будут иметь в этих случаях разный характер. В первом существует каустика, разграничивающая области докри-тич. и закритич. волноводов, в последнем — поле быстро (экспоненциально) убывает при удалении от каустики, во втором случае поле ограничивается областью сильного отражения. Оба способа повышения добротности применяются в О. р. Когда не требуется высокой добротности рабочей моды, часто используются резонаторы с постепенным увеличением расстояния между отражателями рис. 1, с). Благодаря высоким значениям отношения запасённой энергии к энергии потерь доб-491 [c.491]

Примерно такое же (до 100—150 км) увеличение предельной дальности наблюдается при распространении УКВ в поверхностном тропосферном волноводе, где распространяются гл. обр, волны СВЧ- и КВЧ-диапазонов. Значительное (до неск. сотен км) увеличение протяжённости линий связи между наземными пунктами возможно за счёт рассеяния (или перензлучения) УКВ на неоднородностях тропосферы (т, н. дальнее тропосферное распространение см. также Сверхдальнее распространение радиоволн). При этом, однако, уровень поля в точке приёма подвержен хаотич. изменениям. Усреднённый коэф. ослабления уровня поля зависит от протяжённости трассы и колеблется от —65 до —ПО дБ. Значит, увеличение уровня поля в точке приёма может наблюдаться при наличии приподнятых Af-инверсий, образующихся при повыш. влажности в областях высокого атм. давления. Рассеяние УКВ происходит на флуктуациях коэф. преломления стратосферы (высоты области рассеяния до 15—20 км), однако усреднённый коэф. ослабления уровня поля на таких трассах (от 700 до 1300 км) составляет 150 дБ. При длинах волн более 10 см среда ведёт себя как идеальный диэлектрик и распространение УКВ в тропосфере происходит без к.-л. дополнит, потерь энергии, П зи <10 см становятся существенными рассеяние и поглощение волн атм. осадками. Напр., ослабление волн с 1 см в условиях ливня достигает 18 дБ/км. При осадках в виде града и достаточно больших размерах градин возрастают потери из-за [c.218]

Пусть решетка выполнена из металлических брусьев, между кото рыми в случае -поляризации существуют заполненные диэлектриком регулярные каналы, такие, что х]/е-<1/0, где х=//Я,, d/Z = 0 — относительная ширина каналов. Тогда при рассеянии волноводных волн на неоднородности (рис. 8, б) два узких волновода оказываются запредельными, и при имеем IT iij< l. Отсюда и из (1.58) при 2хз1пф = 1, й 1, х)/е<9" для амплитуд волн, рассеянных решеткой, получаем соотношения [c.35]

Наиболее важными параметрами СВЧ-диэлектрика являются ей tg 6. Величина Е определяет габариты микросхе.мы. Кроме того, при повышении е снижаются потери на излучение, так как обычно в микросхемах используются в различных вариантах несимметричные полосковые волноводы. Поэтому повышение е представляется желательным. Однако при слишком большой диэлектрической проницаемости возникают технологические трудности, связанные с формированием на подложке пленочных покрытий (возрастают потери в металлических пленках). Высокие требования преъявляются также к плотности СВЧ-диэлектрика, от которой зависят шероховатость его поверхности и возможности образования микрорельефа при фотолитографии. [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...