А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Частково заповнений хвилевід
Хвильовий опір частково заповненого хвилеводу відрізняється від хвильового опору незаповненого. Узгоджуються хвилеводи порівняно просто: загостренням кінців ферритовой вставки.
Оскільки розглянута структура частково заповненого хвилеводу становить інтерес при використанні на підвищених рівнях потужності, представляється доцільним розрахувати розподіл потоку потужності по поперечному перерізі.
Потрібно відзначити, що екрановані частково заповнені хвилеводи давно привертають увагу дослідників і інженерів, проте до теперішнього часу досить детально вивчений лише один з видів таких хвилеводів - прямокутні хвилеводи з діелектричними шарами, паралельними одній з координатних осей. При цьому питання дисперсії, структури полів і побудови функціональних вузлів на їх основі в літературі практично не порушувалися. Фундаментальне виклад теорії екранованих волноводов з ферритами і питань побудови на їх основі різних лінійних пристроїв СВЧ дано в роботах А. Л. Мікаеляна, однак відкриті гіромагнітні хвилеводи і багатошарові екрановані хвилеводи в них не розглянуті.
В даний час бажаючі використовувати частково заповнені хвилеводи повинні виконати трудомісткі обчислення, і якщо книга позбавить від цієї нелегкої роботи і сприятиме широкому застосуванню частково заповнених діелектричними матеріалами прямокутних волноводов, - автори вважатимуть своє завдання виконаним.
З ростом заповнення широкосмугові властивості частково заповненого хвилеводу щодо положення площині кругової поляризації СВЧ магнітного поля поліпшуються. В даному випадку під широкосмуговими властивостями розуміється відносно мала залежність положення площини кругової поляризації від частоти.
Будучи глибоко переконаними в тому, що частково заповнені хвилеводи найближчим часом знайдуть широке застосування в різних областях paflnoTexHtf - ки, автори в пропонованій книзі систематизували, доповнили відсутніми даними і розрахували знову такі характеристики прямокутних частково заповнених хвилеводів, як постійна поширення, критичні довжини хвиль основного і першого вищого типів коливань, характеристичний опір, пропускна здатність, коефіцієнти загасання, обумовлені втратами в металевих стінках і діелектрику, положення площин кругової поляризації СВЧ магнітного поля і розподіл потоку потужності по поперечному перерізі. Всі перераховані характеристики розраховані за допомогою ЕОМ М-20 з точністю, цілком достатньою для переважної більшості практичних застосувань.
У цьому, полягає одна з переваг частково заповненого хвилеводу з центральної симетричною ділектріче-ської пластиною.
Для розрахунку теплових навантажень, випробовуваних діелектричної пластиною частково заповненого хвилеводу, необхідно знати розподіл потоку потужності по поперечному перерізі.
Дійсно, згасання, обумовлене втратами в металевих стінках частково заповнених хвилеводів, зростає, і зростання його залежить від величини заповнення, діелектричної проникності заповнює діелектрика і розмірів хвилеводу.
Найбільш поширені типи волноводно-діелектрі-чеських структур. При обчисленні загасання, обумовленого втратами в металевих стінках частково заповнених хвилеводів, необхідно знати активну складову поверхневого опору. У табл. 1.7 наведені значення активної складової поверхневого опору для більшості металів, з яких можуть бути виготовлені стінки хвилеводів.
При великих товщинах і великих значеннях діелектричної проникності пропускна здатність частково заповненого хвилеводу на порядок і більше перевищує пропускну здатність незаповненого. Однак практична реалізація цієї підвищеної пропускної здатності пов'язана з подоланням ряду технологічних труднощів. Наприклад, необхідно усунути повітряний зазор між діелектричної пластиною і стінкою хвилеводу. Зазор, товщина якого велика в порівнянні з середньою довжиною вільного пробігу електрона в повітрі, достатній для виникнення електричного пробою. А так як довжина вільного пробігу електрона в повітрі при атмосферному тиску становить величину порядку 10 - 5 см[12], То ясно, що для виключення зазору необхідно піддати безпосередньо діелектричний матеріал термічної дифузії, хімічної металізації або ультразвуковому лужению.
У попередньому параграфі отримані всі вирази, необхідні для визначення граничної потужності переданої по частково заповненому волноводу. Таке припущення добре узгоджується з експериментальними даними при малих і помірних заповненнях, що на практиці найбільш споживані, і несправедливо при заповненнях, близьких до повного.
А, - довжина хвилі у вільному просторі; ХД - довжина хвилі в частково заповненому хвилеводі; pz - постійна поширення; А, В, С, D - постійні коефіцієнти; L - /1/2 /з; зі - кругова частота; ц 0 - абсолютна магнітна проникність вакууму.
Як випливає з цих таблиць при малих значеннях діелектричної проникності матеріалу загасання, обумовлене втратами в металевих стінках частково заповненого хвилеводу, порівняно з загасанням, обумовленим втратами в металевих стінках незаповненого хвилеводу. Більш того, при малих заповненнях волноводов матеріалами з малими значеннями діелектричної проникності спостерігаються випадки, коли коефіцієнт загасання для частково заповненого хвилеводу менше коефіцієнта загасання для незаповненого хвилеводу. Це відбувається через зниження частоти відсічення в частково заповненому хвилеводі при заповненні діелектричним матеріалом, і як наслідок цього, через зменшення поперечних струмів в металевих стінках. З ростом діелектричної проникності заповнює хвилевід матеріалу загасання через втрати в металевих стінках збільшується, перевищуючи загасання для незаповненого хвилеводу. Навпаки, при заповненні хвилеводу матеріалами з великими значеннями діелектричної проникності спостерігається помітне зростання загасання, обумовленого втратами в металевих стінках, причому рівень загасання в значній мірі визначається заповненням, а не значенням а /К, виключаючи найменші значення а /А, де велика величина загасання викликана близькістю відсічення типу коливань.
З ростом величини заповнення і діелектричної проникності зменшуються значення а /К, при яких можливе поширення основної хвилі в частково заповненому хвилеводі.
Відомо, що загасання, обумовлене втратами в металевих стінках незаповнених волноводов, зростає при зменшенні їх висоти, такий же ефект спостерігається в частково заповнених волноводах. Оскільки частково заповнені хвилеводи зниженою висоти часто використовуються на практиці, то в табл. 1121 - 1125 наведені значення коефіцієнтів загасання в частково заповнених волноводах при відношенні ширини хвилеводу до його висоті, що дорівнює 10 для зазначених раніше п'яти значень діелектричної проникності заповнює діелектрика.
Розрахунки і порівняння таблиць показують, що при великих значеннях відносини ширини хвилеводу до висоти зростання загасання, обумовленого втратами в металевих стінках в частково заповненому хвилеводі, щодо незаповненого визначається діелектричної проникністю заповнює діелектрика.
Слід зауважити, що прогрес в розробці нових діелектричних матеріалів з малими втратами на СВЧ призведе до зменшення цього виду загасання і дозволить поліпшити характеристики частково заповнених хвилеводів.
Будучи глибоко переконаними в тому, що частково заповнені хвилеводи найближчим часом знайдуть широке застосування в різних областях paflnoTexHtf - ки, автори в пропонованій книзі систематизували, доповнили відсутніми даними і розрахували знову такі характеристики прямокутних частково заповнених хвилеводів, як постійна поширення, критичні довжини хвиль основного і першого вищого типів коливань, характеристичний опір, пропускна здатність, коефіцієнти загасання, зумовлені втратами в металевих стінках і діелектрику, положення площин кругової поляризації СВЧ магнітного поля і розподіл потоку потужності по поперечному перерізі. Всі перераховані характеристики розраховані за допомогою ЕОМ М-20 з точністю, цілком достатньою для переважної більшості практичних застосувань.
Коефіцієнт зв'язку S для переходу з поперечним перерізом за схемою. Тут слід зазначити, що метод інтегральних рівнянь щодо поля на похилій межі поділу діелектричних середовищ § 1.2 так само як і метод квазіполного звернення оператора ( § 1.3), не вимагає, як ми побачимо надалі (§ 353.6), попереднього знання системи власних функцій частково заповненого хвилеводу.
Відомо, що загасання, обумовлене втратами в металевих стінках незаповнених волноводов, зростає при зменшенні їх висоти, такий же ефект спостерігається в частково заповнених волноводах. Оскільки частково заповнені хвилеводи зниженою висоти часто використовуються на практиці, то в табл. 1121 - 1125 наведені значення коефіцієнтів загасання в частково заповнених волноводах при відношенні ширини хвилеводу до його висоті, що дорівнює 10 для зазначених раніше п'яти значень діелектричної проникності заповнює діелектрика.
Ряд характеристик частково заповнених прямокутних хвилеводів, наприклад положення областей кругової поляризації СВЧ магнітного лоля, наводиться вперше. Всі характеристики частково заповнених хвилеводів розраховані в більш широких межах зміни геометрії і діелектричної проникності, ніж це зроблено в наявній літературі. Ця обставина дає можливість уникнути випадкових помилок при одиничних обчисленнях і зводить до мінімуму трудомісткість інженерних розрахунків.
Крім загасання через втрати в металевих стінках в частково заповнених волноводах є ще загасання, обумовлене втратами в діелектрику, що заповнює хвилевід. Практичний інтерес представляють такі частково заповнені хвилеводи, в яких обидва види втрат, що викликаються цими причинами, малі і не впливають на поперечну структуру поширюються хвиль. Це дозволяє знаходити незалежно їх коефіцієнти загасання.
З таблиць видно, що на відміну від втрат в металевих стінках втрати в заполняющем діелектрику зі зростанням частоти збільшуються. Цю обставину слід враховувати при проектуванні пристроїв на частково заповнених волноводах, вибираючи розміри хвилеводу, що забезпечують мінімальну суму втрат в діелектрику і металевих стінках.
Зазначений ефект, мабуть, можна використовувати для широкосмугового узгодження волноводов з коаксіальними або з Полоскова лініями передачі, які, як правило, низькоомними. Крім того, наявність зазначеного мінімуму створює умови, при яких характеристичні опору частково заповнених хвилеводів з різними заповненнями можуть виявитися рівними. Однак в загальному випадку для узгодження розглянутих структур хвилеводу необхідно крім рівності характеристичних опорів усунення реактивностей в місці стику узгоджуваних ліній передачі.
З ростом заповнення - пропускна здатність при постійному значенні а /К зменшується, досягає певного мінімуму і знову зростає лрі наближенні заповнення до повного. Мінімум, що спостерігається при різних заповненнях в залежності від діелектричної проникності, відповідає найменшій пропускної здатності частково заповненого хвилеводу даної структури. Ця мінімальна пропускна здатність майже не залежить від величини діелектричної проникності і зразкове 1 7 - 2 0 рази перевищує пропускну здатність незаповненого хвилеводу, певну три цьому ж значенні а /К.
Залежність відносини критичних довжин хвиль ЛЦ від заповнення t /a при різних е. Характерною особливістю кривих, зображених на рис. IV.2 є ділянки, паралельні осі абсцис. При заповненнях, відповідних - плоскої частини кривої відносини а /ЛКр2 проявляється стійкість даної структури частково заповненого хвилеводу до порушення першого (вищого типу коливань. . Як випливає з цих таблиць при малих значеннях діелектричної проникності матеріалу загасання, обумовлене втратами в металевих стінках частково заповненого хвилеводу, порівняно з загасанням, обумовленим втратами в металевих стінках незаповненого хвилеводу. Більш того, при малих заповненнях волноводов матеріалами з малими значеннями діелектричної проникності спостерігаються випадки, коли коефіцієнт загасання для частково заповненого хвилеводу менше коефіцієнта загасання для незаповненого хвилеводу. Це відбувається з- за зниження частоти відсічення в частково заповненому хвилеводі при заповненні діелектричним матеріалом, і як наслідок цього, через зменшення поперечних струмів в металевих стінках. з ростом діелектричної проникності заповнює хвилевід матеріалу загасання через втрати в металевих стінках збільшується, перевищуючи загасання для незаповненого хвилеводу . Навпаки, при заповненні хвилеводу матеріалами з великими значеннями діелектричної проникності спостерігається помітне зростання загасання, обумовленого втратами в металевих стінках, причому рівень загасання в значній мірі визначається заповненням, а не значенням а /К, виключаючи найменші значення а /А, де велика величина загасання викликана близькістю відсічення типу коливань.
Відомо, що загасання, обумовлене втратами в металевих стінках незаповнених волноводов, зростає при зменшенні їх висоти, такий же ефект спостерігається в частково заповнених волноводах. Оскільки частково заповнені хвилеводи зниженою висоти часто використовуються на практиці, то в табл. 1121 - 1125 наведені значення коефіцієнтів загасання в частково заповнених волноводах при відношенні ширини хвилеводу до його висоті, що дорівнює 10 для зазначених раніше п'яти значень діелектричної проникності заповнює діелектрика.
Як випливає з цих таблиць при малих значеннях діелектричної проникності матеріалу загасання, обумовлене втратами в металевих стінках частково заповненого хвилеводу, порівняно з загасанням, обумовленим втратами в металевих стінках незаповненого хвилеводу. Більш того, при малих заповненнях волноводов матеріалами з малими значеннями діелектричної проникності спостерігаються випадки, коли коефіцієнт загасання для частково заповненого хвилеводу менше коефіцієнта загасання для незаповненого хвилеводу. Це відбувається через зниження частоти відсічення в частково заповненому хвилеводі при заповненні діелектричним матеріалом, і як наслідок цього, через зменшення поперечних струмів в металевих стінках. З ростом діелектричної проникності заповнює хвилевід матеріалу загасання через втрати в металевих стінках збільшується, перевищуючи загасання для незаповненого хвилеводу. Навпаки, при заповненні хвилеводу матеріалами з великими значеннями діелектричної проникності спостерігається помітне зростання загасання, обумовленого втратами в металевих стінках, причому рівень загасання в значній мірі визначається заповненням, а не значенням а /К, виключаючи найменші значення а /А, де велика величина загасання викликана близькістю відсічення типу коливань.
З цих таблиць видно, що зі зменшенням висоти частково заповненого хвилеводу затухання, обумовлене втратами в металевих стінках, зростає.
При подальшому збільшенні товщини заповнюють хвилевід пластин спостерігається швидке зростання пропускної здатності. Така залежність пропускної здатності, або, що те ж саме, електричної міцності, від товщини діелектричної пластини пояснюється тим, що при малих заповненнях частина енергії концентрується діелектричної пластиною, але товщина її недостатня для того, щоб область більших значень складової напруженості електричного поля виявилася всередині діелектричної пластини. При подальшому збільшенні товщини діелектричної пластини область більших значень складової напруженості електричного поля виявиться всередині пластини, і з цього моменту електрична міцність частково заповненого хвилеводу буде зростати.
Оскільки розглянута структура частково заповненого хвилеводу становить інтерес при використанні на підвищених рівнях потужності, представляється доцільним розрахувати розподіл потоку потужності по поперечному перерізі.
Потрібно відзначити, що екрановані частково заповнені хвилеводи давно привертають увагу дослідників і інженерів, проте до теперішнього часу досить детально вивчений лише один з видів таких хвилеводів - прямокутні хвилеводи з діелектричними шарами, паралельними одній з координатних осей. При цьому питання дисперсії, структури полів і побудови функціональних вузлів на їх основі в літературі практично не порушувалися. Фундаментальне виклад теорії екранованих волноводов з ферритами і питань побудови на їх основі різних лінійних пристроїв СВЧ дано в роботах А. Л. Мікаеляна, однак відкриті гіромагнітні хвилеводи і багатошарові екрановані хвилеводи в них не розглянуті.
В даний час бажаючі використовувати частково заповнені хвилеводи повинні виконати трудомісткі обчислення, і якщо книга позбавить від цієї нелегкої роботи і сприятиме широкому застосуванню частково заповнених діелектричними матеріалами прямокутних волноводов, - автори вважатимуть своє завдання виконаним.
З ростом заповнення широкосмугові властивості частково заповненого хвилеводу щодо положення площині кругової поляризації СВЧ магнітного поля поліпшуються. В даному випадку під широкосмуговими властивостями розуміється відносно мала залежність положення площини кругової поляризації від частоти.
Будучи глибоко переконаними в тому, що частково заповнені хвилеводи найближчим часом знайдуть широке застосування в різних областях paflnoTexHtf - ки, автори в пропонованій книзі систематизували, доповнили відсутніми даними і розрахували знову такі характеристики прямокутних частково заповнених хвилеводів, як постійна поширення, критичні довжини хвиль основного і першого вищого типів коливань, характеристичний опір, пропускна здатність, коефіцієнти загасання, обумовлені втратами в металевих стінках і діелектрику, положення площин кругової поляризації СВЧ магнітного поля і розподіл потоку потужності по поперечному перерізі. Всі перераховані характеристики розраховані за допомогою ЕОМ М-20 з точністю, цілком достатньою для переважної більшості практичних застосувань.
У цьому, полягає одна з переваг частково заповненого хвилеводу з центральної симетричною ділектріче-ської пластиною.
Для розрахунку теплових навантажень, випробовуваних діелектричної пластиною частково заповненого хвилеводу, необхідно знати розподіл потоку потужності по поперечному перерізі.
Дійсно, згасання, обумовлене втратами в металевих стінках частково заповнених хвилеводів, зростає, і зростання його залежить від величини заповнення, діелектричної проникності заповнює діелектрика і розмірів хвилеводу.
Найбільш поширені типи волноводно-діелектрі-чеських структур. При обчисленні загасання, обумовленого втратами в металевих стінках частково заповнених хвилеводів, необхідно знати активну складову поверхневого опору. У табл. 1.7 наведені значення активної складової поверхневого опору для більшості металів, з яких можуть бути виготовлені стінки хвилеводів.
При великих товщинах і великих значеннях діелектричної проникності пропускна здатність частково заповненого хвилеводу на порядок і більше перевищує пропускну здатність незаповненого. Однак практична реалізація цієї підвищеної пропускної здатності пов'язана з подоланням ряду технологічних труднощів. Наприклад, необхідно усунути повітряний зазор між діелектричної пластиною і стінкою хвилеводу. Зазор, товщина якого велика в порівнянні з середньою довжиною вільного пробігу електрона в повітрі, достатній для виникнення електричного пробою. А так як довжина вільного пробігу електрона в повітрі при атмосферному тиску становить величину порядку 10 - 5 см[12], То ясно, що для виключення зазору необхідно піддати безпосередньо діелектричний матеріал термічної дифузії, хімічної металізації або ультразвуковому лужению.
У попередньому параграфі отримані всі вирази, необхідні для визначення граничної потужності переданої по частково заповненому волноводу. Таке припущення добре узгоджується з експериментальними даними при малих і помірних заповненнях, що на практиці найбільш споживані, і несправедливо при заповненнях, близьких до повного.
А, - довжина хвилі у вільному просторі; ХД - довжина хвилі в частково заповненому хвилеводі; pz - постійна поширення; А, В, С, D - постійні коефіцієнти; L - /1/2 /з; зі - кругова частота; ц 0 - абсолютна магнітна проникність вакууму.
Як випливає з цих таблиць при малих значеннях діелектричної проникності матеріалу загасання, обумовлене втратами в металевих стінках частково заповненого хвилеводу, порівняно з загасанням, обумовленим втратами в металевих стінках незаповненого хвилеводу. Більш того, при малих заповненнях волноводов матеріалами з малими значеннями діелектричної проникності спостерігаються випадки, коли коефіцієнт загасання для частково заповненого хвилеводу менше коефіцієнта загасання для незаповненого хвилеводу. Це відбувається через зниження частоти відсічення в частково заповненому хвилеводі при заповненні діелектричним матеріалом, і як наслідок цього, через зменшення поперечних струмів в металевих стінках. З ростом діелектричної проникності заповнює хвилевід матеріалу загасання через втрати в металевих стінках збільшується, перевищуючи загасання для незаповненого хвилеводу. Навпаки, при заповненні хвилеводу матеріалами з великими значеннями діелектричної проникності спостерігається помітне зростання загасання, обумовленого втратами в металевих стінках, причому рівень загасання в значній мірі визначається заповненням, а не значенням а /К, виключаючи найменші значення а /А, де велика величина загасання викликана близькістю відсічення типу коливань.
З ростом величини заповнення і діелектричної проникності зменшуються значення а /К, при яких можливе поширення основної хвилі в частково заповненому хвилеводі.
Відомо, що загасання, обумовлене втратами в металевих стінках незаповнених волноводов, зростає при зменшенні їх висоти, такий же ефект спостерігається в частково заповнених волноводах. Оскільки частково заповнені хвилеводи зниженою висоти часто використовуються на практиці, то в табл. 1121 - 1125 наведені значення коефіцієнтів загасання в частково заповнених волноводах при відношенні ширини хвилеводу до його висоті, що дорівнює 10 для зазначених раніше п'яти значень діелектричної проникності заповнює діелектрика.
Розрахунки і порівняння таблиць показують, що при великих значеннях відносини ширини хвилеводу до висоти зростання загасання, обумовленого втратами в металевих стінках в частково заповненому хвилеводі, щодо незаповненого визначається діелектричної проникністю заповнює діелектрика.
Слід зауважити, що прогрес в розробці нових діелектричних матеріалів з малими втратами на СВЧ призведе до зменшення цього виду загасання і дозволить поліпшити характеристики частково заповнених хвилеводів.
Будучи глибоко переконаними в тому, що частково заповнені хвилеводи найближчим часом знайдуть широке застосування в різних областях paflnoTexHtf - ки, автори в пропонованій книзі систематизували, доповнили відсутніми даними і розрахували знову такі характеристики прямокутних частково заповнених хвилеводів, як постійна поширення, критичні довжини хвиль основного і першого вищого типів коливань, характеристичний опір, пропускна здатність, коефіцієнти загасання, зумовлені втратами в металевих стінках і діелектрику, положення площин кругової поляризації СВЧ магнітного поля і розподіл потоку потужності по поперечному перерізі. Всі перераховані характеристики розраховані за допомогою ЕОМ М-20 з точністю, цілком достатньою для переважної більшості практичних застосувань.
Коефіцієнт зв'язку S для переходу з поперечним перерізом за схемою. Тут слід зазначити, що метод інтегральних рівнянь щодо поля на похилій межі поділу діелектричних середовищ § 1.2 так само як і метод квазіполного звернення оператора ( § 1.3), не вимагає, як ми побачимо надалі (§ 353.6), попереднього знання системи власних функцій частково заповненого хвилеводу.
Відомо, що загасання, обумовлене втратами в металевих стінках незаповнених волноводов, зростає при зменшенні їх висоти, такий же ефект спостерігається в частково заповнених волноводах. Оскільки частково заповнені хвилеводи зниженою висоти часто використовуються на практиці, то в табл. 1121 - 1125 наведені значення коефіцієнтів загасання в частково заповнених волноводах при відношенні ширини хвилеводу до його висоті, що дорівнює 10 для зазначених раніше п'яти значень діелектричної проникності заповнює діелектрика.
Ряд характеристик частково заповнених прямокутних хвилеводів, наприклад положення областей кругової поляризації СВЧ магнітного лоля, наводиться вперше. Всі характеристики частково заповнених хвилеводів розраховані в більш широких межах зміни геометрії і діелектричної проникності, ніж це зроблено в наявній літературі. Ця обставина дає можливість уникнути випадкових помилок при одиничних обчисленнях і зводить до мінімуму трудомісткість інженерних розрахунків.
Крім загасання через втрати в металевих стінках в частково заповнених волноводах є ще загасання, обумовлене втратами в діелектрику, що заповнює хвилевід. Практичний інтерес представляють такі частково заповнені хвилеводи, в яких обидва види втрат, що викликаються цими причинами, малі і не впливають на поперечну структуру поширюються хвиль. Це дозволяє знаходити незалежно їх коефіцієнти загасання.
З таблиць видно, що на відміну від втрат в металевих стінках втрати в заполняющем діелектрику зі зростанням частоти збільшуються. Цю обставину слід враховувати при проектуванні пристроїв на частково заповнених волноводах, вибираючи розміри хвилеводу, що забезпечують мінімальну суму втрат в діелектрику і металевих стінках.
Зазначений ефект, мабуть, можна використовувати для широкосмугового узгодження волноводов з коаксіальними або з Полоскова лініями передачі, які, як правило, низькоомними. Крім того, наявність зазначеного мінімуму створює умови, при яких характеристичні опору частково заповнених хвилеводів з різними заповненнями можуть виявитися рівними. Однак в загальному випадку для узгодження розглянутих структур хвилеводу необхідно крім рівності характеристичних опорів усунення реактивностей в місці стику узгоджуваних ліній передачі.
З ростом заповнення - пропускна здатність при постійному значенні а /К зменшується, досягає певного мінімуму і знову зростає лрі наближенні заповнення до повного. Мінімум, що спостерігається при різних заповненнях в залежності від діелектричної проникності, відповідає найменшій пропускної здатності частково заповненого хвилеводу даної структури. Ця мінімальна пропускна здатність майже не залежить від величини діелектричної проникності і зразкове 1 7 - 2 0 рази перевищує пропускну здатність незаповненого хвилеводу, певну три цьому ж значенні а /К.
Залежність відносини критичних довжин хвиль ЛЦ від заповнення t /a при різних е. Характерною особливістю кривих, зображених на рис. IV.2 є ділянки, паралельні осі абсцис. При заповненнях, відповідних - плоскої частини кривої відносини а /ЛКр2 проявляється стійкість даної структури частково заповненого хвилеводу до порушення першого (вищого типу коливань. . Як випливає з цих таблиць при малих значеннях діелектричної проникності матеріалу загасання, обумовлене втратами в металевих стінках частково заповненого хвилеводу, порівняно з загасанням, обумовленим втратами в металевих стінках незаповненого хвилеводу. Більш того, при малих заповненнях волноводов матеріалами з малими значеннями діелектричної проникності спостерігаються випадки, коли коефіцієнт загасання для частково заповненого хвилеводу менше коефіцієнта загасання для незаповненого хвилеводу. Це відбувається з- за зниження частоти відсічення в частково заповненому хвилеводі при заповненні діелектричним матеріалом, і як наслідок цього, через зменшення поперечних струмів в металевих стінках. з ростом діелектричної проникності заповнює хвилевід матеріалу загасання через втрати в металевих стінках збільшується, перевищуючи загасання для незаповненого хвилеводу . Навпаки, при заповненні хвилеводу матеріалами з великими значеннями діелектричної проникності спостерігається помітне зростання загасання, обумовленого втратами в металевих стінках, причому рівень загасання в значній мірі визначається заповненням, а не значенням а /К, виключаючи найменші значення а /А, де велика величина загасання викликана близькістю відсічення типу коливань.
Відомо, що загасання, обумовлене втратами в металевих стінках незаповнених волноводов, зростає при зменшенні їх висоти, такий же ефект спостерігається в частково заповнених волноводах. Оскільки частково заповнені хвилеводи зниженою висоти часто використовуються на практиці, то в табл. 1121 - 1125 наведені значення коефіцієнтів загасання в частково заповнених волноводах при відношенні ширини хвилеводу до його висоті, що дорівнює 10 для зазначених раніше п'яти значень діелектричної проникності заповнює діелектрика.
Як випливає з цих таблиць при малих значеннях діелектричної проникності матеріалу загасання, обумовлене втратами в металевих стінках частково заповненого хвилеводу, порівняно з загасанням, обумовленим втратами в металевих стінках незаповненого хвилеводу. Більш того, при малих заповненнях волноводов матеріалами з малими значеннями діелектричної проникності спостерігаються випадки, коли коефіцієнт загасання для частково заповненого хвилеводу менше коефіцієнта загасання для незаповненого хвилеводу. Це відбувається через зниження частоти відсічення в частково заповненому хвилеводі при заповненні діелектричним матеріалом, і як наслідок цього, через зменшення поперечних струмів в металевих стінках. З ростом діелектричної проникності заповнює хвилевід матеріалу загасання через втрати в металевих стінках збільшується, перевищуючи загасання для незаповненого хвилеводу. Навпаки, при заповненні хвилеводу матеріалами з великими значеннями діелектричної проникності спостерігається помітне зростання загасання, обумовленого втратами в металевих стінках, причому рівень загасання в значній мірі визначається заповненням, а не значенням а /К, виключаючи найменші значення а /А, де велика величина загасання викликана близькістю відсічення типу коливань.
З цих таблиць видно, що зі зменшенням висоти частково заповненого хвилеводу затухання, обумовлене втратами в металевих стінках, зростає.
При подальшому збільшенні товщини заповнюють хвилевід пластин спостерігається швидке зростання пропускної здатності. Така залежність пропускної здатності, або, що те ж саме, електричної міцності, від товщини діелектричної пластини пояснюється тим, що при малих заповненнях частина енергії концентрується діелектричної пластиною, але товщина її недостатня для того, щоб область більших значень складової напруженості електричного поля виявилася всередині діелектричної пластини. При подальшому збільшенні товщини діелектричної пластини область більших значень складової напруженості електричного поля виявиться всередині пластини, і з цього моменту електрична міцність частково заповненого хвилеводу буде зростати.