Способ определения типов волн в многоволновом волноводе

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУбЛИК 8 29/00, 29/О 5 С Е л карычев,о СССР1983.СССР1986. льст 29/О ьств 28/ ОВ ехнике;ализ а оводах.е ипов ЭлеканяющаС: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПМНОГОВОЛНОВОМ ВОЛНОВОДЕ(57) Изобретение относится кСВЧ и м,б. использовано дляэлектромагнитного поля в волЦель изобретения - определенволн на фиксированной частоттромагнитная волна, распрост яся в исследуемом волноводе 2, прохо-дит через систему двух одинаковыхвижных диэлектрических пластин 1,положенных внутри волновода 2 пер" пендикулярно его оси. Согласно данному способу меняют расстояние между пластинаю, измеряют это расстояние и мощность, проходящую через пластины при каждом данном расстоянии, а величину мощности каждого типа волн определяют из решения системы уравнений. Значения коэффициентов прохождения волны .-го типа через систему пластин для любого расстояния 1 можно вычислить через отношение характеристических импедансов полого и заполненного диэлектриком волновода.1 ил.40 тт(1):К) (1) 1,1 )1где Я (1) - мощность волны 1-го типРпа, прошедшая через диэлектрические пластиныпри расстоянии 1 междуними;Ч - МОЩНОСТЬ ВОЛНЫ 1-ГО ТИпа в исследуемом волноводе 2,Зависимость К (1) периодическая с периодом Л /2, где1"= - -" ---- длина волны 1-го титпа в данном волново 45 50 е 1 5 ромагнит- рабочей сВ = -- длина эле Е НОИ ВОЛНЫчастотой в пространст о одно Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к измерениям параметров трактов, и может быть использовано для анализа электромагнитного по- ) 5 ля в волноводах.Целью изобретения является определение типов волн на фиксированной частоте.На чертеже изображена схема уст ройства, реализующего способ Определения типов волн в многоволновом волноводе.Устройство состоит из двух диэлектрических пластин 1, размещенных с 15 воэможностью перемещения в исследуемом волноводе 2 перпендикулярно его оси, согласованного измерителя мощности 3, подключенного к выходу исследуемого волновода 2. 20Диэлектрические пластины имеют толщину 1.Буквами аа, ЪЬ, сс, йй обозначены сечения исследуемого волновода.СВЧ-мощность (У), распространяю щаяся в исследуемом волноводе 2 на рабочей частоте 2, падает на систему двух подвижных диэлектрических пластин, При изменении расстояния 1 между диэлектрическими пластинами 1 бу дет изменяться величина мощности на ,входе согласованного измерителя мощ- НОСТИ.Коэффициент прохождения волны 1-го типа через систему двух одинаковых диэлектрических пластин 1 толщиной зависит от расстояния между ними 1. Обозначим этот коэффициент К(1), тогда с - скорость света в вакууме,Л - критическая длинакРволны 1-го типа вданном волноводе.Максимальное значение К)=1. Это означает, что вся мощность волны41-го типа (Ч ) проходит через пластины. К принимает максимальное значение при определенных расстояниях меж- ду пластинами.Минимальное расстояние 1 , при ко/. тором К=1, зависит от толщины пластин й, Я материала, длины волны 1-,го типа. Минимальное значение1К (1) не превышает 0,25 для пластин из кварца и 0,05 для пластин из сапфира, еслиД- и,4 бгде и целое нечетное число.Это оптимальное значение толщины диэлектрических пластин 1 с точки зрения эффективности определения с их помощью незапредельных типов волн и переносимых ими мощностей в волноводе на рабочей частоте Х.Значения К(1). для любого 1 можно вычислить через отношение характеристических импедансов полого и заполненного диэлектриком волноводов:г(1)-1К (1)=1- Е(1)+1 фгде Е(1) - отношение входного импейданса в сечении ЙЙ и ха-.рактеристическому сопротивлению волновода Едля волны 1-го типа.Е(1) вычйсляется,в свою очередь, по формуле2 пЕ+г р( - , С)Е ф(1) Е ф 2 Р фЕ +ЗЕ д( Г) где и-- длина волныС-СЛ/ ) т-гп типа в"Рволноводе, заполненном диэлектриком;1г - характеристиоческое сопротивление полого волноводаДЛЯ ВОЛНЫ 1 ГО )типа;15396 2 - характеристи- Еческое сопротивление полого волновода, заполненного диэлектрикомдля волны 1-готипа,отношение ха 2 Е Т грдля волн ТЕ г 3 з для волн ТМ; Щ 1) = рактеристического сопротивления заполненного диэлектри 15 ком волновода к характеристическому сопротивлению полого волновода,86 6бирают значения У 1 таким образом, чтобы при всех измеренных 1 выполнялось условие по которому определяют У - мощностьнезапредельных типов волн, распространяющихся в волноводе.Формула изобретений Способ определения типов волн в многоволновом волноводе, основанный на .установке двух одинаковых диэлектрических пластин в исследуемом волноводе перпендикулярно его оси и изменении расстояния между ними, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью определения типов волн на фиксированной частоте, измеряют прошедшую через диэлектрические пластины мощность при каждом значении расстояния между ними, а величину мощности каждого типа волн определяют из решения системы уравненийгде Я(1) - мощность, прошедшая через диэлектрические пластины при расстоянии 1 между ни 2 Я г +1 сд( 6 Лее ееер27 +1 г,е(-;-го незапредель волны, распрощност го ти 2-го незапредельного типволны через диэлекие пластины принии 1 между ними, вычислемыи по формуле т г)Ее) е К 3 +1 Д а о вычислитьнезапредельньмом волноводе мож и(1) =К (1) ов 50 1 пр (1) Е К 1 (1) а вол1 межд меряют М пр(1) Экспериментально различных значен ст Затем подпр., Таким образ К"(1) для кажд типов волн в и на рабочей часЕсли в иссл рабочейняться Бто зависция Б пе, 1 (1):11 р волноводе 2 нраспространых типов волн, есть суперпози- ависимостей отношение вхо данса системы ческих пласти ристическому нию исследуем да для -го тпри расстоянии диэдектрически нами. ного имп диэлектр к харак опротивл го волн