Возбуждение электромагнитных колебаний в системе двух отрезков круглого волновода

• Автор: Мисюра, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 159 c. : ил

ГЛАВА I. ВОЗБУЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В
СИСТЕМЕ ДВУХ СООСНЫХ ПОЛУБЕСКОНЕЧНЫХ ОТРЕЗКОВ
КРУГЛОГО ВОЛНОВОДА
§ 1.1. Возбуждение продольным электрическим диполем
круглого волновода с поперечной кольцевой щелью.
Постановка задачи
§ 1.2. Сведение задачи-^ решению интегрального урав
нения Фредгольма^-го рода
§ 1.3. Приближенное решение задачи в случае узкой
щели
§ 1.4, Влияние узкой поперечной кольцевой щели в круглом многомодовом волноводе на распространение
в нем волны Еоп * Постановка задачи
§ 1.5. Приближенное решение задачи в случае узкой
щели
Выводы
ГЛАВА 2. ВОЗБУЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В СИСТЕМЕ ДВУХ СООСНЫХ ОТРЕЗКОВ КРУГЛОГО ВОЛНОВОДА ОДИНАКОВОЙ ДЛИНЫ И ДИАМЕТРА
§2.1. Постановка задачи. Сведение задачи к решению интегрального уравнения Фредгольма 2-го рода.
Случай узких колец
§2.2. Анализ численного решения. Мощность излучения
и поверхностный ток

§ 2.3. Структура диаграммы направленности
Выводы
ГЛАВА 3. ВОЗБУЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В СИСТЕМЕ ДВУХ СООСНЫХ ОТРЕЗКОВ КРУГЛОГО ВОЛНОВОДА РАЗ
ЛИЧНОЙ ДЛИНЫ И ДИАМЕТРА
§ 3.1. Постановка задачи. Сведение задачи к решению
системы связанных интегральных уравнений Фред
гольма 2-го рода
§ 3.2. Численный анализ задачи. Исследование влияния
внешнего отрезка круглого волновода на колебания во внутреннем. Мощность излучения и поверхностный

§ 3.3. Исследование влияния дифракционной связи между
двумя отрезками круглого волновода на колебания в них в зависимости от осевого расстояния. Мощ
ность излучения и поверхностный ТОК
§ 3.4. Исследование влияния размера зонда при изучении
полей в открытых резонаторах
§ 3.5. Структура диаграммы направленности
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Изучение структуры электромагнитных полей, возбуждаемых в системе нескольких, в частности, двух, отрезков круглого волно -вода, тесно связано с рядом важных практических приложений и является сложной теоретической проблемой. Резонансные структуры цилиндрического типа находят широкое применение в антенной и изме -рительной технике [1-39] , в радиолокации и радиоастрономии [40-52], в линиях дальней и спутниковой связи [42,43,48, 53-56] и во многих других областях. При этом теоретическое и практическое исследо -вание таких систем, особенно конечной длины, становится все более интенсивным по мере освоения все более коротковолновых диапазонов, особенно сантиметровых, миллиметровых и субмиллиметровых волн.
В настоящее время достаточно полно исследован случай одного отрезка круглого волновода полубесконечной или конечной длины. Анализ колебаний в полубееконечном отрезке круглого волновода подробно проведен с помощью метода Винера-Хопфа-Фока в известных работах [57-62] . Более сложная задача для одного отрезка конечной длины была изучена сравнительно недавно для случая, когда диаметр отрезка значительно меньше своей длины, сравнимой с длиной волны [1,2,12,13,18,48,49, 63-70] . При этих условиях решение можно получить как с помощью эвристических, так и асимптотических методов. В работе [II] найдены асимптотические решения для характеристик рассеяния для длинного отрезка круглого волновода. Собственные частоты открытого цилиндрического резонатора получены в приближении квазиоптики в работах [60-62] . Однако применимость этих под -ходов хотя и в какой-то мере физически оправдана в квазиоптичес -ком случае, она несомненно требует как математического обоснова -ния, так и оценки возникающей погрешности. Кроме того, эти подходы применимы к достаточно узким областям изменения параметров от-

стве. Отсюда при X / , Що <^{ { зеос - произвольно) находим
Таким образом, излучение диполя в присутствии 2-х узких отрезков волновода будет приближаться к случаю свободного пространства при уменьшении их ширины, при увеличении их диаметра или при уменьшении частоты излучения при фиксированном отношении диаметра к длине волны.
Случай одного отрезка волновода ширины 2 С получаем из
(2.1.9), полагая б-*-О (при этом, очевидно, должно быть X <к/ )» в результате находим
Отметим, что из (2.1.4) вытекает следующее представление для поверхностного тока, наводимого полем диполя на стенках отрезков волновода
- де^ос^соб'Яхоі +
(2.1.9)
й = 1т СгС^0 Л) ■
Это выражение при 6^-0 со скоростью 0 сШ) переходит в известное [94] распределение поверхностного тока, наводимого на одном отрезке волновода ширины 21 :