1- ва 2-лаборатория ишлари

1- ва 2-лаборатория ишлари
ТЎҒРИБУРЧАКЛИ ВА КОАКСИАЛ ТЎЛҚИНЎТКАЗГИЧЛАРНИНГ ИШ РЕЖИМИНИ ТАДҚИҚ ҚИЛИШ


1. ИШНИНГ МАҚСАДИ

Ушбу лаборатория ишини бажариш натижасида талабалар тўғрибурчакли ва коаксиал тўлқинўтказгичларда электромагнит тўлқинларнинг тарқалиш хусусиятлари, тўлқинўтказгичли ўлчаш линияларининг тузилиши ҳақидаги билимга ҳамда югурма тўлқин режимида узатиш линияларини созлаш, линиянинг юкланиш билан мослашиш даражасини ва юкланиш миқдорини аниқлаш, ўлчаш линиясини созлаш кўникмаларига эга бўлишлари лозим.

2. ҚИСҚАЧА НАЗАРИЙ МАЪЛУМОТЛАР

2.1. Йўналтирувчи тизимлардаги тўлқинлар

Дециметрли ва сантиметрли диапазонларда асосан ёпиқ турдаги узатиш линиялари қўлланилади. Бу линияларда барча энергия ташқи муҳитдан металл қобиқ билан ажратилган бўлади.

Коаксиал тўлқинўтказгич (ўқлари туташувчи айланали сим ва экрандан ташкил топган), тўғрибурчакли, айланали ва эллипссимон тўлқинўтказгичлар асосий, кенг қўлланиладиган ёпиқ турдаги узатиш линияларидир.
Йўналтирувчи тизимларда Т туркумли тўлқинлар (кўндаланг электромагнит тўлқинлар), Н туркумли тўлқинлар (магнит тўлқинлар), Е туркумли тўлқинлар (электр тўлқинлар) тарқалиши мумкин. Шуни қайд этиб ўтиш керакки, Т туркумли тўлқинлар фақат бир-биридан ажратилган (ўзгармас ток энергиясини узатса бўладиган) иккита ўтказгичга эга йўналтирувчи тизимларда тарқалади.
Ҳар қандай йўналтирувчи тизимда (Е ва Н туркумларига мансуб) тўлқинларнинг жуда кўп турлари мавжуд бўлиши мумкин. Уларнинг миқдори _и ишчи тўлқин узунлигини танланишига боғлиқ бўлади. Аммо тўлқин узунликларининг шундай бир соҳаси мавжудки, унда тўлқин тарқалмайди (ажратилган соҳа), яъни _и тўлқин узунлиги асосий турга мансуб тўлқинининг _кр критик узунлигидан катта ёки унга тенг (_и  _кр) бўлади. Максимал критик узунликка эга бўлган тўлқин тўлқинўтказгичдаги асосий тўлқин деб аталади. Тўлқинўтказгични тўлдирувчи материалнинг нисбий диэлектрик сингдирувчанлигини ҳисобга олган ҳолда тўлқиннинг ишчи узунлиги қуйидаги шартдан келтириб чиқарилиши лозим

бу ерда  - генератор тўлқинининг узунлиги (эркин фазодаги тўлқиннинг узунлиги).
Ҳавода  қ 1 ва _и қ .
2.1 ва 2.2-расмларда тўғрибурчакли ва айланали тўлқинўтказгичларда Н₁₀ ва Н₁₁ турига мансуб асосий тўлқинлар учун, 2.3-расмда эса – коаксиал тўлқинўтказгичда Т туркумли тўлқин учун электр ва магнит майдонларининг оний тарқалиш манзаралари келтирилган. Бу расмларда «биздан» кетаётган кучланиш чизиқлари крестчалар билан, «бизга» қараб келувчи чизиқлар эса – доирачалар билан кўрсатилган.

Бир тўлқинли режимда тўлқинўтказгичдаги тўлқин қаршилиги Z_т, фаза v_ф ва гуруҳ v_гр тезликлари ҳамда тўлқин узунлиги  миқдорларини қуйидаги формулалар бўйича ҳисоблаш мумкин:








бу ерда с – вакуумдаги ёруғлик тезлиги;
a ­– тўғрибурчакли тўлқинўтказгич кенг деворининг ички ўлчами;
b – тўғрибурчакли тўлқинўтказгич тор деворининг ички ўлчами;
D – коаксиал кабель тўқимасининг ички диаметри;
d – коаксиал кабель асосий симининг ташқи диаметри.
Тўғрибурчакли тўлқинўтказгичдаги тўлқин узунлиги  эркин фазодаги тўлқин узунлиги  дан катталиги қуйидаги оддий физик ҳолат билан изоҳланади. Электромагнит тўлқинлар тўлқинўтказгичда унинг деворларига урилиб қайтиши натижасида тарқалиб (2.4-расмга қаранг), тўлқин фронти бир вақтнинг ўзида тўлқиннинг тарқалиш йўналиши бўйлаб _и ва  масофаларни босиб ўтади.