Направляемые волны Есенгалиев А.

Основные определения Электромагнитная волна в устройствах и системах связи должна распространяться по определенному пути, не взаимодействуя без. надобности с другими волнами, и достигать пункта назначения с наименьшими потерями. Функцию ведения волны по заданному пути выполняют направляющие системы ; их называют также линиями передачи и волноводами. Электромагнитную волну, распространяющуюся вдоль такой системы, называют направляемой.

Классификация НВ Особенности структуры электромагнитного поля направляемых волн позволяют выделить их классы и типы. Отметим, прежде всего, одно универсальное свойство направляемых волн : поле любой волны обязательно имеет поперечные электрическую E и магнитную H составляющие, лежащие в плоскости, перпендикулярной оси z. Это необходимое условие для существования продольной компоненты вектора Пойнтинга П обусловливающей передачу энергии вдоль продольной оси направляющей системы.

Прицип классификации Класс волны определяется наличием либо отсутствием продольных составляющих поля E и H параллельных направлению ее распространения. При классификации используется два принципа : либо указывается, какой вектор имеет продольную составляющую :E, H; либо какой вектор является поперечным (transversal), т. е. целиком лежит в поперечной плоскости ТМ, ТЕМ.

1) ТЕМ волны, или поперечные электромагнитные волны. Такие волны также обозначают ТМ, Т. К ним относятся плоские волны, свободно распространяющиеся в неограниченном пространстве. Ориентация векторов E, H, П образует правую тройку векторов. В качестве примера на рис. 4.5 приведены некоторые варианты структуры ТЕМ волны при распространении в свободном пространстве. Связь между векторами E, H, П выражается формулой П =[E,H]

2) Н - тип волны, или ТЕ - волна ( поперечная электрическая ). Такие волны содержат и продольные, и поперечные составляющие магнитного Н - поля, электрическое поле имеет только перпендикулярную составляющую ( E=0 ) 3) Е - тип волны, или ТН - волна ( поперечная магнитная ). Такие волны содержат одновременно и продольные, и поперечные составляющие электрического поля, магнитное поле имеет только поперечную составляющую (H=0).