Техническая электродинамика (стр. 2 из 16)

Представленныераспределения полей не учитывают потерь в волноводе. На рис.2а показано распределение амплитуд падающей волны (Е_пад), отраженной(Е_отр) и суммарной(Е_Σ) в измерительной линии в отсутствии исследуемого образца. Распределение E_пад. и Е_отр равномерное, суммарная волна чисто стоячая, т.е.Е_min=0. Длина волны в волноводе (

) определяется как удвоенное расстояние между двумя ближайшими минимумами.

При отражении от короткозамыкающей заглушки фаза электрического поля волны меняется на 180, поэтому суммарная волна имеет первый минимум в плоскости заглушки, а первый максимум - на расстоянии

от плоскости заглушки.На рис.2б показано распределение соответствующих амплитуд волнпривнесении исследуемого образца. В этом случае распределение.Е_пад и Е_отр в области расположения исследуемого образца не является равномерным. Амплитуда волны в диэлектрике с потерями уменьшается по экспоненциальному закону. Такое распределениеЕ_пад и Е_отрприводит к тому, что суммарная волна будет уже не стоячая, а смешанная, т.е. коэффициент бегущей волны, который определяется по формуле:

будет уже не равнымнулю, а величиной меньшей единицы, но большей нуля. Из рис.2б видно, что величина коэффициентабегущей волны будет тем больше, чем больше потери в диэлектрике.

Действительно, если потери в диэлектрике очень велики, то отраженная волна будет пренебрежимо мала и в волноводе наблюдается режим бегущей волны (К_бв =1).

Рис.2.

Рис.3

Положение минимумов и максимумов в этом случае также отличается от положения их в отсутствии образца (рис.2а). Объясняется это тем, что в волноводе с диэлектриком длина волны меньше длины волны в пустом волноводе. Различие в распределении минимумов и максимумов, таким образом, определяется диэлектрической проницаемостью вещества.

Для того, чтобы связать измеряемые с помощью измерительной линии величину К_бв и положение минимума волны, рассмотрим входное сопротивлениекороткозамкнутого отрезка волновода, заполненного диэлектриком: