Условие существования волн в прямоугольном волноводе:
(4.1)
где - критическая длина волны в волноводе,
a, b - размеры волновода, - длины ближайших высших типов волн. Основной волной в прямоугольном волноводе является волна Н10 (m=1, n=0).
(4.2)
Ближайшими высшими типами волн являются волны Н20 и Н01.
(4.3)
(4.4)
Из (4.1) - (4.4) следует, что
(4.5)
или
(4.6)
На практике выбирается
(4.7)
Из заданного диапазона частот 10-11 ГГц выбираем за рабочую частоту f=10.5 ГГц.
Рабочую длину волны находим из формулы
(4.8)
где с=3·108м/с - скорость света в вакууме =2.86см
Из (4.7) находим размеры волновода:
а=0.75=2.145см
b=0.35=1.001см
Применяем стандартный волновод сечением 2.3´1см.
Частотный диапазон работы волновода:
fкр < f < fВ.Т.В (4.9)
Длина волны в волноводе имеет значение:
(4.10)
где - рабочая длина волны.
Волновое сопротивление находится по формуле:
(4.11)
Найдем предельно пропускаемую мощность:
(4.12)
где a,b - размеры волновода, см;
Епред=0.5Епроб - предельно допустимая напряженность электрического поля, кВ/см;
Епроб =30 кВ/см - напряженность электрического поля в волноводе, при котором происходит пробой воздуха.
Получаем
Коэффициент затухания основной волны в волноводе рассчитывается по формуле:
, (4.13)
где - проводимость материала стенок (меди).
Подставив численные значения, имеем:
Толщина стенок волновода выбирается из условия
,
где - глубина скин-слоя, м;
Гн/м - магнитная постоянная;
- магнитная проницаемость меди.
Получим .
Для увеличения прочности стенок волновода и для удобства изготовления выбираем t=0.1мм .
Другие статьи по теме:
Источник питания с микроконтроллером Микроконтроллеры используются во всех сферах жизнедеятельности человека, устройствах, которые окружают его. Простота подключения и большие функциональные возможности делает его при ...
Малошумящий интегральный усилитель полевой малошумящий Проектирование полупроводниковых интегральных схем (ИС) является сложным и многоэтапным процессом. Комплекс работ по проектированию включает синтез и анализ схемы, оце ...
Зоновая РРЛ прямой видимости Рязань-Ряжск канал профиль интервал Радиорелейные линии занимают прочное место в сети связи РФ. Они широко используются для передачи сигналов многоканальной телефонии, телевидения, звукового вещания, ...