ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka
ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka
ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
10. FEJEZET<br />
27 Ez az állítás veszteségmentes<br />
terjedésre igaz, és általában<br />
teljesül kis veszteségû terjedés<br />
esetén is.<br />
159<br />
CSÕTÁPVONALAK,ÜREGREZONÁTOROK<br />
A fázistényezõ frekvenciafüggését leíró (10.41) egyenlet, illetve általánosabban a<br />
terjedési együttható frekvenciafüggését leíró (10.39) egyenlet a diszperziós egyenlet.<br />
(10.43)-ból látható, hogy a fázissebesség minden nem elfajuló (TEM) módusra<br />
nagyobb, mint a fénysebesség. Mint korábban tárgyaltuk, ez nem ellentétes a speciális<br />
relativitáselmélettel. A fizikai tartalmat leíró csoportsebességnek azonban nem szabad<br />
felülmúlnia a fénysebességet 27 . A csoportsebességre csõtápvonalak esetén a<br />
−1<br />
2<br />
h<br />
vg= c<br />
∂ ⎛<br />
⎜<br />
β ⎞<br />
⎝⎜<br />
∂ ⎠⎟<br />
= −⎛⎜<br />
ω ⎞<br />
1<br />
ω ⎝⎜<br />
ω ⎠⎟<br />
(10.44)<br />
összefüggést kapjuk. Ez megfelel a fenti feltételnek. Csõtápvonalmódusokra:<br />
vv c<br />
f g = 2 . (10.45)<br />
Ez az összefüggés nem általános. Más diszperzív hullámokra a csoport- és<br />
fázissebesség szorzata eltérõ lehet.<br />
A fázissebesség ismeretében kifejezhetjük a csõben mérhetõ hullámhosszat is.<br />
Ezt λ g -vel jelöljük, a g index a „guided” (vezetett) hullámformára utal:<br />
λ<br />
g<br />
=<br />
λ<br />
λ<br />
−<br />
λ<br />
⎛ ⎞<br />
1 ⎜<br />
⎝⎜<br />
⎠⎟<br />
h<br />
2 ,<br />
ahol λ a szabadtéri hullámhossz:<br />
π<br />
λh<br />
=<br />
k<br />
2<br />
em ,<br />
(10.46)<br />
(10.47)<br />
a határhullámhossz, a határfrekvenciához tartozó szabadtéri hullámhossz. Határhullámhossznál<br />
nagyobb szabadtéri hullámhossz esetén nincsen terjedés. Komolytalanul:<br />
a hullám nem fér be a csõbe!<br />
Mi történik határfrekvenciánál kisebb frekvencián, illetve határhullámhossznál<br />
nagyobb hullámhosszon? Ilyenkor a terjedési együttható tiszta valós:<br />
2 2<br />
, , .<br />
h<br />
ω<br />
λ<br />
γ= α=<br />
−<br />
ω<br />
λ<br />
⎛ ⎞<br />
⎜<br />
⎞<br />
⎜ = −⎛⎜h<br />
kem 1 kem<br />
1<br />
⎝⎜<br />
⎠⎟<br />
⎝⎜<br />
⎠⎟<br />
(10.48)<br />
Valamennyi térkomponens komplex amplitúdója e e j −α ω<br />
tehát terjedés, hanem stacionárius állapotban a csõtápvonal mentén exponenciálisan<br />
csökkenõ amplitúdójú szinuszos rezgés alakul ki.<br />
z t alakban változik. Nincsen<br />
A MÓDUSFÜGGVÉNYEK<br />
Legyen ϕe1, ϕe2,... ϕei,...<br />
illetve ϕm1, ϕm2,... ϕmi...<br />
a (10.22) egyenlet (10.23) peremfeltételt<br />
kielégítõ, ill. a (10.31) egyenlet (10.32) peremfeltételt kielégítõ megoldása.<br />
Definiáljuk az<br />
eei = gradtϕ ei,<br />
(10.49)<br />
hei = k× eei,<br />
(10.50)