ООО «ИЦМК» Типы электромагнитных волн в радиоизлучении

ООО «ИЦМК» Типы электромагнитных волн в радиоизлучении Электромагнитные волны представляют собой возмущение распространяющегося в пространстве электромагнитного поля. При распространении в различных типах волноводов электромагнитные волны имеют разную структуру. Когда высокочастотная энергия передается по коаксиальной линии через проводники, в них протекают быстро меняющиеся электрические токи, которые из-за поверхностного эффекта концентрируются в очень тонком слое металла. Толщина этого слоя составляет несколько микрометров, и чем толще этот слой, тем выше частота сигнала. Среди электромагнитных полей, генерируемых электрическими зарядами и их движением, принято приписывать излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться дальше всего от своих источников - движущиеся заряды, наиболее медленно затухающие с увеличением расстояния до них. Коаксиальная линия представляет собой полностью экранированную линию передачи электромагнитных волн. Принято показывать структуру электромагнитных полей различных типов волн в виде соответствующего расположения силовых линий электрического и магнитного полей. Данный ти схем выполняется для определенного момента времени. Чем выше густота силовых линий, тем больше напряженность поля вблизи указанной точки в пространстве. Типы волн, которые могут распространяться в волноводах, можно разделить на два больших класса: H-волны; E-волны. В H-волне вектор H магнитного поля имеет не только поперечную составляющую, но также и продольную составляющую Hz, а вектор электрического поля расположен в плоскости поперечного сечения волновода, то есть имеет только поперечную составляющую. Для E-волны вектор E имеет продольную составляющую, а вектор H полностью расположен в плоскости поперечного сечения волновода. Поэтому H-волны также называют поперечно-электрическими и обозначают TE-волны, E-волны являются поперечно-магнитными волнами TM-волн. В целях обозначения каждого конкретного типа волны применяются два цифровых индекса. Для волн в прямоугольном волноводе первая цифра характеризует изменение электродвижущей силы вдоль широкой стенки волновода. Вторая цифра указывает на изменение поля вдоль узкой стенки волновода. Например, H10. В данной волне одна полевая ячейка находится вдоль широкой стенки волновода, а именно в поперечном сечении имеет один максимум в направлении, которое параллельно узкой стенке. То есть вдоль узкой стенки поле не меняется. В волноводе круглого сечения также могут распространяться волны различных типов, которые обозначены различными символами n и i (Eni; Нni), где n - количество изменений поля вдоль окружности, а i - количество максимумов поля по длине всего радиуса волновода. Основным типом волны в круглом волноводе является волна типа H01. В данной волне электрические силовые линии - концентрические окружности. Они расположены в плоскости поперечного сечения волновода. Магнитные силовые линии в виде овалов вытянуты вдоль волновода и расположены в плоскостях, проходящих через продольную ось волновода. Отличительной особенностью этой волны является присутствие только кольцевых высокочастотных токов в стенках волноводов. Это приводит к тому, что с увеличением частоты сигнала потери энергии этой волны уменьшаются, тогда как для всех типов волн потери возрастают.