Mikrovalna elektronika - FESB

More documents

Recommendations

Info

MIKROVALNA ELEKTRONIKA <strong>FESB</strong> – SPLIT Slika 17. Superpozicija dvaju valova različitih frekvencija u valovodu ( βg ω ) cos ⎡( βg βg ) ( ω ω) Acos z − t + A z t⎤ ⎣ + ∆ − + ∆ ⎦ = ⎡1 ⎤ ⎡⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 ⎞ ⎤ , = 2Acos ⎢ ( ∆βg z − ∆ωt) ⋅ cos ⎜ β g + ∆βg ⎟ z − ⎜ω + ∆ω ⎟t 2 ⎥ ⎢ 2 2 ⎥ ⎣ ⎦ ⎣⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎦ pri čemu izraz: ⎡1 ⎤ cos ⎢ 2 ( ∆βg z − ∆ωt) ⎣ ⎥ ⎦ , predstavlja envelopu ili ovojnicu vala, što je skicirano na sl. 17. Brzina kojom se propagira envelopa duž valovoda je konstantna: pa je: d dz ∆β g z − ∆ ωt = konst. , dz ∆ − ∆ = ⇒ ∆ − ∆ = . dt ( βg z ωt) 0 βg ω 0 Brzina kojom se duž valovoda propagira envelopa vala je u skladu s definicijom: Izraz: v env dz ∆ω = = . dt ∆ β ⎡⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 ⎞ ⎤ cos ⎢⎜ βg + ∆βg ⎟ z − ⎜ω + ∆ω ⎟t 2 2 ⎥ ⎣⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎦ , g predstavlja val ispod envelope koji se giba brzinom jednakoj srednjoj faznoj brzini pojedinih superponiranih valova. Energija koju nose ti signali putovat će brzinom kojom se širi envelopa. U slučaju da razlika u frekvencijama tih signala postane jednaka nuli (∆ω = 0), dva signala postaju jedan i brzina envelope, dakle brzina kojom se propagira energija a koju zovemo grupna brzina je: - 94 -
MIKROVALNA ELEKTRONIKA <strong>FESB</strong> – SPLIT v g ∆ω dω = lim = . ∆ω→0 ∆β dβ g g Dakle, grupna brzina je brzina prostiranja energije elektromagnetskog vala kružne frekvencije ω. Grupna brzina u valovodu konstantnog presjeka bez gubitaka je: odnosno vrijedi: v g 2 2 ( − k ) dω 1 µε ω ω 1 βg 1 1 = = = = = , dβ dβ g g µεω µε ω µε vp dω v v p g 1 2 = = v0 . µε Drugim riječima, umnožak brzine kojom se propagira faza elektromagnetskog vala i brzine kojom se propagira njegova envelopa odnosno brzine širenja energije koju taj val nosi, jednaka je kvadratu brzine propagacije elektromagnetskog vala u neograničenom sredstvu zadanih karakteristika. Ako bi to sredstvo bilo vakuum bilo bi: 2 µ = µ ε = ε ⇒ v v = c , 0, 0 p g odnosno tada bi taj umnožak fazne i grupne brzine bilo jednak kvadratu brzine propagacije elektromagnetskog vala u slobodnom prostoru, odnosno kvadratu brzine svjetlosti c. Naime: ω ω vp = = ; β 2 2 g µε ω −ω ( k ) ako se frekvencija približava kritičnoj tada je: lim ω v p →ωk = ∞ . U valovodu je uvijek fazna brzina veća od brzine svjetlosti u sredstvu kojim je ispunjena unutrašnjost valovoda (v p > v 0 ). Međutim činjenica da je umnožak fazne i grupne brzine konstantan znači: v > v & v v = v ⇒ v < v , 2 p 0 p g 0 g 0 odnosno daje na znanje da nije narušeno pravilo teorije relativnosti te da se energija elektromagnetskog vala u valovodu stvarno propagira brzinom manjom od brzine svjetlosti. ix Uočimo da za TEM mod, čija je osnovna karakteristika da nema longitudinalne komponente polja, uslijed linearne ovisnosti brzine propagacije o frekvenciji vrijedi: ix Međutim, drugačija činjenica vrijedi ako promatramo signale čije su frekvencije manje od kritične frekvencije odnosno koje valovod prigušuje, a što se može uočiti i na sl. 16. Da se pokazati da u tom slučaju dio elektromagnetske energije koja unatoč gušenju stigne do točke prijama može doći brzinom većom od svjetlosti, pri čemu nije narušena kauzalnost (moguće je poslati i informaciju). Istaknimo da je analiza tog slučaja analogna predstavljenoj analizi i ni u čemu ne narušava izvedene zaključke a niti postavlja bilo kakve dodatne ograde, te da može poslužiti kao još jedna u nizu potvrda efikasnosti Maxwellove teorije elektromagnetizma. Pojava je eksperimentalno potvrđena, a često se u literaturi naziva mikrovalno tuneliranje. - 95 -
Page 1 and 2:
MIKROVALNA ELEKTRONIKA FESB - SPLIT
Page 3 and 4:
Page 5 and 6:
Page 7 and 8:
Page 9 and 10:
Page 11 and 12:
Page 13 and 14:
Page 15 and 16:
Page 17 and 18:
Page 19 and 20:
Page 21 and 22:
Page 23 and 24:
Page 25 and 26:
Page 27 and 28:
Page 29 and 30:
Page 31 and 32:
Page 33 and 34:
Page 35 and 36:
Page 37 and 38:
Page 39 and 40:
Page 41 and 42:
Page 43 and 44: MIKROVALNA ELEKTRONIKA FESB - SPLIT
Page 91 and 92: odnosno: rot Etr = − jωµ ezH
Page 93: Izračunajmo sada snagu prenesenu n
Page 125 and 126: d N = r × F , dt MIKROVALNA ELEK
Page 129 and 130: odnosno: uz: iz čega je: pa je:
Page 145 and 146:
Page 147 and 148:
Page 149 and 150:
Page 151 and 152:
Page 153 and 154:
Page 155 and 156:
Page 157 and 158:
V 0 Slika 1. Dvorezonantni klistron
Page 159 and 160:
Page 161 and 162:
Page 163 and 164:
Page 165 and 166:
Page 167 and 168:
Page 169 and 170:
Page 171 and 172:
Page 173 and 174:
Page 175 and 176:
Page 177 and 178:
Page 179 and 180:
Page 181 and 182:
Page 183 and 184:
Page 185 and 186:
Page 187 and 188:
Page 189 and 190:
Page 191 and 192:
show all

Mikrovalna elektronika - FESB

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?