Сопротивление волновода

Коаксиальный кабель обладает определенным волновым сопротивлением, которое не зависит от его длины и обычно составляет 75 Ом. Специалисты знают о неприятных эффектах, возникающих при подключении коаксиального кабеля к несогласованному сопротивлению нагрузки. Поэтому неудивительно, что волноводы также обладают волновым сопротивлением и требуют согласования с нагрузкой для корректной работы. В доминирующем режиме волновое сопротивле--ние прямоугольного волновода зависит от размера В и из-за ограничений, изложенных выше, обычно находится в пределах 600 Ом. В приемном антенном устройстве, где используется короткая секция волновода, каждый раз возникает проблема согласования между волновым сопротивлением волновода и сопротивлением свободного пространства. Волны, которые концентрируются в фокальной точке антенного зеркала, для того чтобы попасть на вход волновода, должны некоторым образом согласовываться с волноводом. Трудно наглядно представить сопротивление свободного пространства, поскольку непонятно, как пустота может иметь какое-либо сопротивление. Ответ на этот кажущийся парадокс связан с диэлектрической (к0) и магнитной (μ0) проницаемостью свободного пространства и природой распространения электромагнитных волн.

Любые типы электромагнитных волн - радиоволны, телевизионный сигнал, рентгеновское излучение или гамма-излучение - обладают следующими свойствами:

они все состоят из электрических (E) и магнитных (H) полей, амплитуда которых изменяется по синусоидальному закону по мере их распространения в пространстве;
поля E и H всегда находятся под прямыми углами друг к другу, а направление их распространения - под прямым углом к обоим полям;
отношение поля Е к полю Н всегда составляет, точно 120π Ом, или примерно 377 Ом.

(Как известно, оптимизация и раскрутка сайта, дело хлопотное. Поэтому просим Вас нажать кнопку «Поделиться», чтобы хоть как то помощь нам не потеряться среди бесчисленного количества сайтов в интернете, и выразить тем самым нам благодарность за предоставленный материал.)

Последнее свойство наталкивает на следующий вывод: волновое сопротивление свободного пространства составляет 377 Ом.

Разъясним логику рассуждений, стоящую за эти выводом. Поле Е -это понятие напряжения и измеряется в вольтах на метр, в то время как поле Н - понятие тока и измеряется в амперах на метр. Поскольку отношение полей Е и Н в свободном пространстве составляет 377 Ом, отношение напряжения V к току I также должно составлять 377 Ом. Используя условные обозначения, можно записать:

E/H = (V/d)/(I/d) = V/I = 377 Ом, где d- расстояние.

Поскольку отношение напряжение к току имеет размерность сопротивления, логично было бы заключить, что свободное пространство имеет сопротивление, равное 377 Ом. Строго говоря, волны и направление распространения поблизости от антенны не находятся в абсолютно свободном пространстве, но это не более чем теоретическое отличие.

Также читайте:
Коэффициент стоячей волны
Малошумящий блок Задавайте свои вопросы в блоке комментирования ВКонтакте(ниже), мы отслеживаем все комментарии и оперативно отвечаем на все вопросы здесь, либо прямо на Вашей стене.