Ống dẫn sóng và hộp cộng hưởng

Trường điện từ bức xạ bởi anten ở miền xa có đặc tính sóng cầu . Nhờ cách bố trí và cấu trúc anten thích hợp có thể tăng độ định hướng của hệ thống anten để năng lượng bức xạ tập trung vào một hướng xác định
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ống dẫn sóng và hộp cộng hưởng Chöông 6: OÁNG DAÃN SOÙNG VAØ HOÄP COÄNG HÖÔÛNG1. Khaùi nieäm chung veà oáng daãn soùng- Tröôøng ñieän töø böùc xaï bôûi anten ôû mieàn xa coù ñaëc tính soùng caàu.Nhôø caùch boá trí vaø caáu truùc anten thích hôïp coù theå taêng ñoä ñònhhöôùng cuûa heä thoáng anten ñeå naêng löôïng böùc xaï taäp trung vaøomoät höôùng xaùc ñònh.- Tuy nhieân chæ coù 1 phaàn naêng löôïng raát nhoû ñeán maùy thu, nghóalaø heä thoáng anten duø coù ñoä ñònh höôùng cao, hieäu suaát truyeàn naênglöôïng vaãn raát thaáp.- Trong kyõ thuaät ngöôøi ta duøng caùc heä thoáng truyeàn daãn ñònhhöôùng ñeå naâng cao hieäu suaát truyeàn taûi naêng löôïng ñieän töø, ôû daûisoùng meùt, ngöôøi ta duøng ñöôøng daây 2 daây ñeå truyeàn daãn naênglöôïng ñieän töø töø nguoàn ñeán anten hoaëc töø anten ñeán maùy thu.- Moät phaàn naêng löôïng bò toån hao do nhieät vaø böùc xaï ôû ñaây. Söï toånhao naøy taêng khi taàn soá taêng. Caùp ñoàng truïc ñöôïc duøng cho daûisoùng decimet thay cho ñöôøng daây 2 daây. 1 Chöông 6: OÁNG DAÃN SOÙNG VAØ HOÄP COÄNG HÖÔÛNG1. Khaùi nieäm chung veà oáng daãn soùngÔÛ ñaây soùng ñieän töø truyeàn trong khoâng gian giöõa loõi vaø voû caùp, vìvaäy loaïi tröø toån hao naêng löôïng do böùc xaï, tuy nhieân toån hao vaãntaêng khi taàn soá taêng tröôùc heá vì söï taêng cuûa ñieän trôû do hieäu öùngbeà maët, sau nöõa do söï laøm noùng chaát caùch ñieän giöõa loõi vaø voû caùptaêng.- Ñoái vôùi daûi soùng centimet, ñeå truyeàn naêng löôïng ñieän töø coù theåduøng oáng daãn soùng, laø oáng roãng coù thaønh oáng baèng kim loaïi daãnñieän toát.Soùng ñieän töø truyeàn doïc oáng daãn soùng, baèng söï phaûn xaï nhieàu laànôû nhöõng ñieåm beân trong thaønh oáng, coù theå coi nhö khoâng bò toånhao vì böùc xaï.Söï toån hao do nhieät so vôùi caùp cuõng beù vì oáng daãn soùng khoâng coùloõi daây daãn ôû giöõa oáng. Do caáu truùc ñôn giaûn, toån hao naêng ;öôïngbeù, oáng daãn soùng ñöôïc aùp duïng roäng raõi trong caùc thieát bò sieâu2caotaàn. 1 Chöông 6: OÁNG DAÃN SOÙNG VAØ HOÄP COÄNG HÖÔÛNG1. Khaùi nieäm chung veà oáng daãn soùngÑeå soùng ñieän töø trong oáng daãn soùng khoâng bò suy giaûm ñaùng keå saunhieàu laàn phaûn xaï vaø giao thoa taàn soá soùng phaûi lôùn hôn 1 giôùi haïnnaøo ñoù goïi laø taàn soá tôùi haïn. Tieát dieän cuûa oáng daãn soùng caøng beùtaàn soá giôùi haïn caøng cao.Do ñoù ñeå kích thöôùc oáng daãn soùng khoâng quaù lôùn, taàn soá soùngtruyeàn trong oáng daãn soùng phaûi lôùn thöôøng khoâng thaáp hôn 10 9 Hz.- Sau ñaây chuùng ta khaûo saùt quaù trình soùng trong oáng daãn soùng tieátdieän chöõ nhaät (oáng daãn soùng nhaät) vaø tieát dieän troøn (oáng daãn soùngtruï troøn).- Giaû söû oáng daãn soùng raát daøi so vôùi tieát dieän, soùng ñieän töø truyeàntrong oáng daãn soùng khoâng coù phaûn xaï, soùng ñieän töø laø bieán thieânñieàu hoøa taàn soá ω . Cuõng giaû söû oáng daãn soùng khoâng toån hao, thaønhoáng laø vaät daãn lyù töôûng (ñoä daãn ñieän γ = ∞ ) vaø ñieän moâi beân tronglyù töôûng (ñoä daãn ñieän baèng 0). Khi ñoù bieân ñoä hình chieáu cuûa3caùcvectô tröôøng khoâng thay ñoåi theo höôùng cuûa truïc z oáng daãn soùng. Chöông 6: OÁNG DAÃN SOÙNG VAØ HOÄP COÄNG HÖÔÛNG1. Khaùi nieäm chung veà oáng daãn soùng- Bieân ñoä phöùc cuûa caùc vectô tröôøng coù daïng:    E = E ( x , y ) e − Kz    0    (oáng daãn soùng chöõ nhaät)  H = H 0 ( x , y ) e − Kz     E = E ( r , Φ ) e − Kz    0    (oáng daãn soùng truï troøn)  H = H 0 ( r , Φ ) e − Kz trong ñoù heä soá truyeàn K phaûi thuaàn aûo.   - Ñeå xaùc ñònh E vaø H ta giaûi heä phöông trình Maxwell daïng phöùc:     rot H = i ωε E    rot E = − i ωµ Hvaø aùp duïng ñieàu kieän bieân treân beà maët vaät daãn lyù töôûng taïi beà maëtcuûa thaønh oáng daãn soùng.     ∂E     ∂H   4 - Chuù yù raèng: = − K E 0 e − Kz = − K E , = − K H 0 e − Kz = − K H ...