Bài giảng Trường điện từ - Bài 6: Sóng điện từ trong hệ định hướng - Hoàng Phương Chi

TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG TS. HOÀNG PHƯƠNG CHI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 1. KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA 2. SÓNG PHẲNG ĐỒNG NHẤT LAN TRUYỀN GIỮA HAI MẶT PHẲNG DẪN ĐIỆN RỘNG VÔ HẠN ĐẶT SONG SONG 3. SÓNG PHẲNG LAN TRUYỀN TRONG ỐNG DẪN SÓNG CHỮ NHẬT 4. SÓNG PHẲNG LAN TRUYỀN TRONG ỐNG DẪN SÓNG TRỤ TRÒN TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG NỘI DUNG BÀI HỌC BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG 1 1. Hệ định hướng: thiết bị giới hạn đường truyền lan của các dao động sóng điện từ/dòng năng lượng điện từ, không cho lan tỏa ra không gian 2. Đường truyền năng lượng siêu cao tần: Đường truyền truyền dẫn năng lượng siêu cao tần hay sóng siêu cao 3. Đường truyền năng lượng siêu cao được gọi là đường truyền đồng nhất: Dọc theo hướng truyền sóng tiết diện ngang của đường truyền không đổi Môi trường truyền là đồng nhất TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG 2 1. Đường truyền đồng nhất: Đường truyền hở Đường truyền kín TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG 3 1. Phương pháp giải bài toán 2. Nghiệm 3. Nhận xét kết quả Tồn tại vô số sóng TEm, TMm (m=0, sóng TEM) Điều kiện lan truyền sóng𝝎 > 𝝎𝑡ℎ= 𝑚𝜋 𝑎 𝜀𝜇 Vận tốc lan truyền sóng 𝑣 = 1 𝜀𝜇 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG Sóng phẳng đồng nhất giữa hai mặt phẳng dẫn điện rộng vô hạn đặt song song BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG 4 1. Đặc điểm • Tần số làm việc siêu cao: hàng chục, trăm GHz • Tổn hao nhỏ so với đường truyền đồng trục • Truyền năng lượng điện từ công suất lớn • Không chịu ảnh hưởng của các điều kiện môi trường TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG Sóng phẳng đồng nhất trong ống dẫn sóng chữ nhật BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG 5 2. Nhận xét kết quả • Tồn tại vô số sóng TEmn, TMmn • Điều kiện lan truyền sóng: 𝝎 > 𝝎𝒕𝒉 = 𝒎𝝅 𝒂 𝟐 + 𝒏𝝅 𝒃 𝟐 𝜺𝝁 • Vận tốc lan truyền sóng phụ thuộc tần số TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG Sóng phẳng đồng nhất trong ống dẫn sóng chữ nhật BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG 6 2. Nhận xét kết quả • Tồn tại vô số sóng TEmn, TMmn • Điều kiện lan truyền sóng: 𝝎 > 𝝎𝒕𝒉 • Vận tốc lan truyền sóng phụ thuộc tần số TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG Sóng phẳng đồng nhất trong ống dẫn sóng trụ tròn BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG 7 Chúng ta vừa học bài “Sóng điện từ trong hệ định hướng” Bài học tiếp theo: BỨC XẠ CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG 8 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BÀI 6: SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG HỆ ĐỊNH HƯỚNG