Судаков ВОЛНЫ И НАПРАВЛЯЮЩИЕ СТРУКТУРЫ В ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия по курсу «Теоретические основы электротехники» Москва Издательство МГТУ им. <...> Волны и направляющие структуры в электротехнике : учеб. пособие по курсу «Теоретические основы электротехники» / В.Ф. Судаков. <...> Рассмотрены типы волн и направляющих структур дискретного и непрерывного типов, в которых волны могут существовать. <...> Подробно изучены распределения комплексных амплитуд тока и напряжения внутри непрерывной одномерной направляющей структуры (длинной линии) и ее частотные характеристики. <...> Рассмотрение волн различных типов (бегущие, стоячие, смешанные) выделено в специальный раздел. <...> Телеграфные уравнения представлены как следствие уравнений Максвелла. <...> В режиме вынужденных колебаний изучена внутренняя структура токов и напряжений в длинной линии с нагрузками различных типов. <...> + =− Значение этой функции остается постоянным, −= Таким образом, каждое фиксированное значение функции бегущей волны (следовательно, и вся волна как «твердое тело») перемещается в положительном направлении оси z со скоростью υ. <...> 3 − =+υ Легко проверить, что для бегущих Наряду с бегущими волнами рассматривают также более сложные смешанные волны. <...> Они представляют собой результат наложения (интерференции) двух бегущих волн с различными направлениями распространения: S zt S z t S z tυυ=− + прямая и обратная волны в этом представлении одинаковы, то смешанная волна называется стоячей: 00(, ) Найдем уравнение для смешанной волны. <...> Оно справедливо не только для смешанных волн общего вида, но и для их частных проявлений — стоячих и бегущих волн. <...> Гармонические волны и их уравнения Бегущая волна является гармонической, если ее пространственно-временная зависимость имеет вид пр Sz t S (, )=−ω S +− kz t cos(kz t) или (, ) = z t Sоб cos( + ω ). <...> Период временного изменения функции 2/ . функции называется длиной волны <...>
Волны_и_направляющие_структуры_в_электротехнике.pdf
УДК 621.3.01(075.8)
ББК 31.211
С50
Реце нзе нты:
В.В. Каратаев, А.Б. Красовский
С50
Судаков В.Ф.
Волны и направляющие структуры в электротехнике :
учеб. пособие по курсу «Теоретические основы электротехники»
/ В.Ф. Судаков. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,
2010. — 29, [3]с. : ил.
Рассмотрены типы волн и направляющих структур дискретного и
непрерывного типов, в которых волны могут существовать. Показана
связь телеграфных уравнений с уравнениями Максвелла. Подробно
изучены распределения комплексных амплитуд тока и напряжения
внутри непрерывной одномерной направляющей структуры (длинной
линии) и ее частотные характеристики.
Для студентов 2-го и 3-го курсов приборостроительных специальностей.
УДК
621.3.01(075.8)
ББК 31.211
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Волны ......................................................................................................3
1.1 Одномерные волны и их уравнения ..................................................3
1.2. Гармонические волны и их уравнения .............................................4
2. Направляющие структуры ......................................................................6
2.1. Волны в дискретной направляющей структуре ...............................6
2.2. Среда распространения и распределенные направляющие
структуры ..........................................................................................9
2.3. Уравнения Максвелла для линейно поляризованных
плоских полей .................................................................................10
2.4. Волны электрической и магнитной напряженностей ....................11
2.5. Телеграфные уравнения как следствия уравнений Максвелла ......12
3. Направляющая структура в режиме гармонических колебаний ..........14
3.1. Направляющая структура как четырехполюсник ..........................14
3.2. Коэффициент отражения и входное сопротивление ......................16
3.3. Внутреннее состояние направляющей структуры .........................17
3.3.1. Согласованная нагрузка, бегущие волны ................................17
3.3.2. Направляющая структура без потерь ......................................17
3.4. Частотные свойства параметров направляющей структуры
без потерь ........................................................................................23
3.4.1. Входное сопротивление ...........................................................23
3.4.2. Коэффициент трансформации напряжения .............................27
Литература ................................................................................................29
30
Стр.30