Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Крауфорд Ф. -> "Волны" -> 100

Волны - Крауфорд Ф.

Крауфорд Ф. Волны — М.: Наука, 2007. — 528 c.
Скачать (прямая ссылка): volni2007.djvu
Предыдущая << 1 .. 94 95 96 97 98 99 < 100 > 101 102 103 104 105 106 .. 263 >> Следующая

для всех г, больших z=L. Если на расстоянии одной длины волны силой
сопротивления поглощается небольшая часть энергии волны, то можно
считать, что значительного отражения не возникнет и произойдет
постепенное поглощение энергии волны.
П р и м е р. 2. Линия из параллельных пластин. Этот пример приведет нас к
дчень общим выводам. Входной конец линии показан на рис. 5.2. Там же
показана пластина из материала, обладающего активным сопротивлением,
которая может либо служить прямой
ъ
Рис. 5.1.
212
нагрузкой передатчика (генератора), заменяя линию, либо ограничивать
линию в пространстве, не создавая отраженной волны *), Для указанного
стрелками направления тока сопротивление пластины равно произведению
удельного сопротивления р на длину
ит.д.
6)
Рис. 5.2. Нагрузка для передающей линии из параллельных пластин. а)
Передающая линия; б) пластина-сопротивление. Когда разность потенциалов
на пластине соответствует указанным на рисунке знакам, ток течет в
направленны стрелок.
g, деленному на площадь поперечного сечения wd (см. том II, п. 4.7):
р = р. JHg-HaL = Pg (4)
^ (площадь) wd ' '
Характеристический импеданс Z для линии из параллельных пластин равен
[см. уравнение (4.132), п. 4.4]
4 я g
Z = -
(5)
Если пластина является согласованной нагрузкой, то R=Z и, приравнивая (4)
и (5), имеем
р 4я
d с '
(6)
где р выражено в электростатических единицах и й - в см. Отношение рId,
таким образом, имеет размерность сопротивления в ед. ОГСЗ.
Вырежем из пластины толщиной d прямоугольный параллелепипед с основанием
в виде квадрата со стороной L. Приложим напряжение V к противоположным
сторонам параллелепипеда. Это напряжение вызовет ток, текущий параллельно
квадратной поверхности параллелепипеда. Его сопротивление равно
произведению Удельного сопротивления р на длину L, деленному на площадь
Ld, перпендикулярную направлению тока:
d - BL-P.
Ld ~ d '
(7)
*) См. примечание иа стр. 214.
213
Заметим, что сопротивление нашего параллелепипеда не зависит от размера
квадрата. Следовательно, отношение p/d является сопротивлением
параллелепипеда с квадратным сечением любого размера для тока, текущего
от одной стороны параллелепипеда к другой. Таким образом, из выражения
(6) следует, что у проводящей пластины, представляющей собой
согласованную нагрузку для линии из плоскопараллельных пластин,
сопротивление вырезанного указанным выше способом параллелепипеда, p/d
равно 4п/с, т. е. 4л, умноженному на 30 ом (с-1 ед. СГСЭ равно 30 ом).
Пластина, являющаяся согласованной нагрузкой, имеет
Посмотрим, как практически создать согласованную нагрузку для линии из
параллельных пластин. Мы хотим, чтобы вещество нагрузки имело p/d=377 ом.
Поэтому
Возьмем в качестве материала медь и вычислим толщину медной пластины. В
справочнике по физике находим рмеди " "1,7-10-в ом/см. В соответствии с
выражением (9) нам нужна пластина толщиной с?меди " 1,7-10_6/377"0,5-10-*
см, а это меньше, чем диаметр одного атома меди! Мы оказались в
затруднительном положении. Вернемся к справочнику и попробуем взять
графитовую пластину. Удельное сопротивление графита порядка 3500-10ом-см.
Для этого случая d"3500- 10-e/377"10-5 см. Это вполне реальный размер,
который можно выполнить следующим образом. Возьмем кусок плотного полотна
(сопротивление полотна на единицу площади значительно больше, чем 377 ом)
и нанесем на него при помощи распылителя угольный порошок, взвешенный в
воде или какой-либо другой жидкости. Будем наносить слой за слоем, пока
сопротивление, измеренное по омметру, не будет равно 377 ом. Очевидно,
что измерять сопротивление следует после высыхания порошка и полотна.
На микроволновом жаргоне пластину вещества с отношением p/d-377 ом
называют "spacecloth" *). Таким образом, бегущие волны электромагнитного
излучения в плоскости L слева от z "не знают", является ли плоскость R
справа от z продолжением передающей линии из параллельных пластин к
бесконечности или же эта плоскость соответствует слою "эквивалента".
Волны в прямых и параллельных линиях. В коаксиальной линии или в линии,
составленной из параллельных проводов, бегущие волны не будут плоскими.
Напомним, что, по определению, в пло-
*) Слой такого проводящего материала имитирует бесконечность волновода
или передающей линии. Автор обозначает это понятие жаргонным словом
"spacecloth". В дальнейшем вместо "spacecloth" мы будем писать
"эквивалент", а вместо "sheet of spacecloth" - слой "эквивалента". (Прим.
ред.)
?.= 120л = 377 ом.
а
(8)
(9)
214
ской волне и электрическое и магнитное поля в данный момент времени t не
зависят от координат хну. Бегущие волны в коаксиальной линии или линии из
параллельных проводов относятся к более общему классу волн, который
включает в себя плоские волны как частный случай. Волнами в прямых и
параллельных линиях (или просто прямыми и параллельными волнами)
называются волны, для которых поля Е и В зависят от координат хну, но для
которых эта зависимость одинакова для всех г (г- направление
Предыдущая << 1 .. 94 95 96 97 98 99 < 100 > 101 102 103 104 105 106 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed