5.4. Классификация эмв-н в лп.

Классы волн ЛП подразделяются по признаку наличия или отсутствия продольных составляющих поля:

1. Поперечные или Т-волны.

Касательные составляющие отсутствуют, Е_z = Н_z = 0 f_кр^Т = 0

2. Электрические или Е – волны

Е_z  0, Н_z = 0, т.е. существуют продольные составляющие

3. Магнитные или Н – волны.

Н_z  0, Е_z = 0

4. Гибридные

Е_z  0, Н_z  0

Для всех классов волн обязательными являются отличием от 0 поперечных составляющих поля, иначе отсутствует поток вдоль ЛП Н_s  0, Е_s  0

Подставим 5.19 в ур-е 5.17, получим:

Y +X =0;

+ =- ; (5.20)

Уравнение 5.20 может быть разделено на 2 уравнения ввиду не зависимости членов уравнения:

Обозначим:

=- м; (5.21a)

=- ; (5.21б)

; (5.22)

Решение уравнений 5.21 известны

; (5.23)

; (5.24)

Для определения неизвестных воспользуемся граничными условиями 5.18. Граничными условиями 5.18 применительно к волновому будут иметь вид:

Применяя 5.25 к уравнениям 5.23 и 5.24 получим:

, ,

отсюда

= ; (5.26)

Из уравнения 5.26 следует, что в волноводе существует множество типов эл. волн, отличающихся индексами m и n. Типы волн обозначаются , где m- означает количество полуволн, укладывающихся вдоль размера а.

n- количество полуволн вдоль размера в.

Эти типы волн имеют различные длины волн и различные скорости распрастранения

= (5.26)

Продольные составляющие поля в соответствии с ур-ем 5.19, 5.23, 5.24 имеет вид:

(5.27)

Подставляя в ур-ие 5.27 ур-ий 5.16 определяем поперечные составляющие. Из 5.27 следует, что E- волны не могут существовать с нулевым индексом m и n, т.к. при этом .

Типом волны имеющим наименьшую критическую частоту является . Структура поля в поперечном сечении этой волны имеет вид: