Վիքիպեդիա

«Ալիքատար»–ի խմբագրումների տարբերություն

Դիտել պատմությունը
← Նախորդ տարբՀաջորդ տարբ →
Content deleted Content added
ՎիզուալԵլատեքստ
չ փոխարինվեց: մ : → մ։ (2) oգտվելով ԱՎԲ
չ Բոտ: կոսմետիկ փոփոխություններ
Տող 15.
Էլեկտրամագնիսական ալիքը կարելի է ուղղորդել տարածության մեջ անվերջ հաղորդիչ հարթության միջոցով։ Էլեկտրամագնիսական էներգիան տարածության մեջ ավելի լավ կարելի է սահմանափակել, եթե հաղորդիչ հարթությանը զուգահեռ, նրանից մի որոշակի տարածության վրա տեղադրվի երկրորդ հարթություն այնպես, որ ալիքները տարածվեն միայն այդ հարթությունների արանքում։ Այդպիսի ուղղորդող համակարգը կոչվում է ''երկհարթային ալիքատար'':
 
=== Հիմնական TEM տիպի ալիք ===
 
Ե՛վ էլեկտրական, և՛ մագնիսական վեկտորների երկայնակի բաղադրիչներ չունեցող ալիքները կոչվում են լայնակի էլեկտրամագնիսական՝ TEM ալիքներ։ Երկհարթային ալիքատարում TEM ալիքների հիմնական հատկություններից են.
:1. Քանի որ E-ի սահմանային պայմանները ինքնաբերաբար բավարարված են, դաշտի կառուցվածքը կախված չէ λ-ից և հարթությունների միջև եղած տարածություններից։ Հետևաբար`
 
:<math>\lambda_{cr TEM} = \infin </math>
Տող 33.
=== H<sub>10</sub> հիմնական տիպի ալիքներ ===
 
[[Պատկեր:1nkar.jpg|thumb|Երկհարթային ալիքատարում H<sub>1</sub> ալիքի կառուցվածքը]]
[[Պատկեր:2 նկառ.jpg|thumb|H<sub>10</sub> տիպի ալիքի կառուցվածքը ուղղանկյուն ալիքատարում]]
[[Պատկեր:3 նկար.jpg|thumb|Ալիքատարում էներգիայի տարածումը (նկ.3)]]
Տող 93.
'''1.''' <u>E տիպի ալիք</u>: Ձևափոխման բանաձևից ստանում ենք.
 
<math>\dot{E_x}={h \over \omega\xi_a}\dot{H_y}</math> , <math>\dot{E_y}=-{h \over \omega\xi_a}\dot{H_x}</math>:
 
այստեղից`
Տող 115.
<math>W_\vec{H}={W \over \sqrt{1-\left ( \frac{\lambda_0}{\lambda_kr} \right )^2}}</math> :
 
== Հոսանքը ալիքատարի պատերին ==
Քանի որ մակերեսային հոսանքի խտությունը ալիքատարի իդեալական հաղորդիչ պատերին հավասար է,
:<math>\vec{j_s} = \Bigl[ \vec{i_n} \Chi \vec{H} \Bigr]</math>,
Տող 123.
տեղափոխվում է որպես միասնություն V արագությամբ: Ակնհայտ է, որ հոսանքի ուժագծերը միշտ փակ են:
 
[[FileՊատկեր:Հոսանքի ուժագծերի պատկերը.jpg||200px|Հոսանքի ուժագծերի պատկերը]]
նկ.1
 
Ալիքատարային տեխնիկայում ճեղք են կոչում ուղղանկյուն
բացվածքը ալիքատարի պատին, ընդ որում ճեղքի երկարությունը գերազանցում է նրա լայնությունը:
Ենթադրենք, ալիքատարի նեղ պատին երկու ճեղք է արված, որոնցի մեկը կողմնորաշված է առանցքային ուղղությամբ, իսկ երկրորդը լայնակի ուղղությամբ: Առաջինը մակերեսային հոսանքի գծերը հատում է 90 անկյան տակ: ճեղքի ներքեւի եզրին մոտեցող հոսանքը այստեղ կստեղծի դրական լիցք: Վերեւի եզրին կկուտակվի արժեքով հավասար բացասական լիցք: ժամանակի ընթացքում այդ լիցքերը կփոխվեն ըստ գեներատորի տատանումների: Այդպիսի ճեղքը՝ էլեկտրամագնիսական ալիքներ ճառագայթիչ է:
Մյուս ճեղքը, որն արված է հոսանքի գծերին զուգահեռ, իր նեղության պատճառով եզրերին լիցքեր չի կուտակի եւ չի ճառագայթի:
Այսպիսով, ալիքատարի պատին ճեղքը ճառագայթում է այն դեպքում եթե այն հատում է հոսանքի ուժագծերը:
 
[[FileՊատկեր:Ճեղքերը ալիքատարի պատերին.jpg||200px|Ճեղքերը ալիքատարի պատերին]]
նկ.2
 
Տող 155.
</math>-փուլային հաստատւնն է, <math>h''</math>-ը՝ մարման հաստատունը:
 
Ռեգուլյար հաղորդման գծերում կորուստն ընդունված է բնութագրել միավոր երկարության գծում մարման միջոցով: Ենթադրենք, 1մ երկարությամբ ալիքատարի կտորում մուտքի էլեկտրական լարվածությունը <math>E_{m}</math> է, իսկ ելքում՝ <math>E_e<E_m</math> :
 
<math>h''=\ln{E_m \over E_e}</math> Նեպ/մ,
Տող 177.
<math>\alpha_m\sim f^{2 \over 3} :</math>
 
== Ալիքատարում ալիքների փուլային և խմբային արագությունը  ==
Օգտվելով <math>V={d\omega \over dh}={1 \over {dh \over d\omega}}</math> բանաձևից հաշվարկենք սնամեջ մետաղյա ալիքատարում խմբային արագությունը:
 
<math>h={2\pi \over \lambda_a}=\frac{2\pi\sqrt{1-\left ( \frac{\lambda_0}{\lambda_k} \right )^2}}{\lambda_0}</math>
Տող 194.
'''V<sub>Փ</sub> <sup>.</sup> V<sub>Խ</sub>  = c<sup>2</sup>'''
 
3) Ընտրված տիպի տատանումների կրիտիկական հաճախականությանը ձգտող միջին հաճախականությամբ ազդանշանների խմբային արագությունը ձգտում է զրոյի: Միջին հաճախականության բարձրացման հետ խմբային արագությունը աճում է, ընդ որում հաճախականության վերին սահմանը  <math>\lambda_0 \rightarrow 0</math> դեպքում հավասար է <math>V = c</math> :
 
V<sub>Խ</sub> - ի հաճախականությունից կախվածությունը ի հայտ է գալիս
 
ալիքատարային գծերով շատ կարճ ռադիոիմպուլսների հաղորդման պրոցեսը ուսումնասիրելիս: Այդպիսի իմպուլսների սպեկտրը կարող | այնքան լայն լինել, որ արդեն չի կարելի ասել, որ ալիքատարի առանցքի երկայնքով ալիքների համընդհանուր խմբեր են գոյանում: Լայնատիրույթ տատանումը ուսումնասիրելիս պետք է առանձնացնել խմբեր, որոնցից ամեն մեկը իր սեփական V<sub>Խ</sub> -յամբ է տարածվում: Արդյունքում, ելքի
 
ազդանշանը ալիքատարի բավական երկար լինելու դեպքում աղավաղվում է:
Տող 216.
Կլոր մետաղյա ալիքատարը a ներքին շառավղով սնամեջ մետաղյա խողովակ է, որն անվերջ ձգված է z առանցքի երկայնքով։
 
[[FileՊատկեր:Կլոր ալիքատար.jpg|200px|Կլոր ալիքատար]]՛
<small>Կլոր ալիքատար</small>
 
Ինչպես և ուղղանկյուն ալիքատարում, պատկերի հաղորդականությունը համարում ենք անվերջ մեծ, ալիքատարը՝ z առանցքով
համասեռ և ընդունում, որ ներսում վակում է։Դիտարկենք էլեկտրական և մագնիսական տիպի ալիքների տարածումը այդպիսի համակարգում։
 
Դրված խնդիրը կարելի է լուծել, օգտագործելով ուղղանկյուն ալիքարտարի համար ստացված արդյունքները։Այդպես, մեզ հայտնի H<small><small><small>10</small></small></small> տիպի ալիքի պատկերը ուղղանկյուն ալիքատարում կարող ենք վերածել կլոր ալիքատարում հիմնական ալիքի պատկերի՝ ուղղանկյուն հատույթը հաջորդաբար դեֆորմացիաների ենթարկելով։
 
[[FileՊատկեր:Eldinamika1234.jpg|300px|Eldinamika1234]]
<small>Դաշտի կառուցվածքը կլոր ալիքատարում</small>
Սկզբունքորեն կարևոր է այն փաստը, որ էլեկտրական վեկտորի ուժագծերը միշտ ուղղահայաց են ալիքատարի մետաղյա պատերին։
 
Չնայած կոնստրուկտիվ և տեխնոլոգիական առավելությունների , կլոր ալիքատարը գործնականում ավելի հազվադեպ է կիրառում, քան ուղղանկյունը։Դա պայմանավորված է կլոր ալիքատարում H<small><small><small>11</small></small></small> հիմնական տիպի ալիքի բևեռային անկայունությամբ։ Այն կլոր ալիքատարի սիմետրիկության հետևանքն է։ Օրինակ, եթե ալիքատարի մուտքում H<small><small><small>11</small></small></small> ալիքը բևեռացված է այնպես , ինչպես նկարում է, ապա տրակտի տարբեր պատահական և միտումնավոր դեֆորմացիաների պատճառով կստանանք ուրիշ ողղությամբ բևեռացման հարթություն։ Հենց այդ պատճառով
կլոր ալիքատարը հաճախ չի կիրառվում որպես հաղորդման գիծ։
 
[[FileՊատկեր:Aliq banman.jpg|300px|Aliq banman]]
<small>Բևեռացման ուղղության փոփոխություն</small>
Դրա հետ մեկտեղ, անկյունային կրդինատով կլոր ալիքատարի սիմետրիկության երևույթը օգտակար է ֆերիտային ալիքատարային ԳԲՀ սարքավորումներում, պտտվող անդամակցումներում և այլն։
Տող 237.
Նկարում բերված է մակերեսային հոսանքների բաշխումը կլոր ալիքատարում H<small><small><small>10</small></small></small> տիպի ալիքի տարածման դեպքում։
 
[[FileՊատկեր:Կլոր Ալիքատար.jpg|300px|Կլոր Ալիքատար]]
 
Կլոր ալիքատրներում միավոր երկարության գծում մարման գործակիցը որոշվում է հետևյալ բանաձևով ․
Տող 274.
մանրաթելի լավ հղկված մակերեսի վրա a<sub>0</sub> անկյան տակ: Այնուհետև
 
այն բեկվում է եւ անցնում n<sub>1</sub> բեկման ցուցիչ ունեցող միջավայրը, հասնում է միջուկին a<sub>1</sub> , անկյան տակ: Այստեղ գործում է Սնելիուսի
 
օրենքը` n<sub>0</sub> sin(a<sub>0</sub> ) = n<sub>1</sub> sin(a<sub>1</sub> ): Հանդիպելով միջուկ - պատյան սահմանագծին b անկյան տակ, ճառագայթը բեկվելով դուրս է գալիս պատյան a<sub>2</sub>, անկյան տակ n<sub>1</sub> sin( b) = n<sub>2</sub> sin(a<sub>2</sub> ):
 
== Կիրառությունները ==
Տող 296.
Սեփական ալիքներ են անվանում ազատ ներդաշնակ էլեկտրամագնիսական ալիքները իդեալական պատերով ՈՒԱ-ում։ Եվ ՈՒԱ-ն լցված է դիէլեկտրկով՝ առանց կորուստների։
 
ՈՒԱ սեփական ալիքների դաշտերը սահմանելու համար անհրաժեշտ է որոշել Հելմհոլցի համասեռ հավասարումը՝ կապված էլեկտրական Ėm և մագիսական Ḣm դաշտերի լարվածությունների կոմպլեքս ամպլիտուդների հետ.
ΔĖm+k2 Ėm=0 (1)
ΔḢm+k2 Ḣm=0
Սահմանային պայմանների դեպքում՝ իդեալական պատերով ալիքատարում.
Ėmτ=0
Ḣmʟ =0 (2)
 
որտեղ k – ն ալիքային թիվն է ազատ տարածությունում-k=ω/c;
Ėmτ և Ḣmʟ - էլեկտրական և մագնիսական դաշտի լարվածության կոմպլեքս ամպլիտուդների տանգենցյալ և նորամալ բաղադրիչներն են։
(1)-(2) լուծուներով կարելի է ներկայացնել Օz առանցքի երկայնքով տարածվող ալիքների տեսքը.
Ėm(x,y,z)=Ėm(x,y)e-ißz (3)
Ḣm (x,y,z)= Ḣm (x,y)e-ißz
 
Ėm(x,y) և Ḣm (x,y) ֆունկցիաները նկարագրում են ՈՒԱ-ի լայնակի հատույթով դաշտի բաշխումը։ Տեղադրելով(5.3)-ը (5.1)-ի մեջ, ստանում ենք երկչափ հավասարում այդ ֆունկցիաների գտնելու համար.
ΔʟĖm+k2 Ėm=0 (4)
ΔʟḢm+k2 Ḣm=0
kʟ2= k2-ß2- լայնակի ալիքային թիվ։
(4) վեկտորական հավասարումը վերածենք սկալյար հավասարման Ėm(x,y) և Ḣm (x,y) դաշտերի x,y և z բաղադրիչների համար, այսինքն ՈՒԱ սեփական ալիքի դաշտի գտնելը հանգեցնում է Հելմհոլցի 6 սկալյար հավասարումների լուծմանը՝ ՈՒԱ լայնակի կտրվածքում։ Սահմանային պայմաններին բավարարելու համար անհրաժեշտ է իմանալ իդեալական հաղորդիչ պատերի վրա լիցքերի և հոսանքի բաշխվածությունը, որը մեզ նախօրոք հայտի չէ։ Այդ իսկ պատճառով սկալյար հավասարումների լուծումը կարելի է ստանալ միայն Emz և Hmz դաշտերի երկայնակի բաղադրիչների համար, քանի որ նրանք բավարարում են պարզ պայմանների.
Տող 325.
Եվ այսպես, ՈՒԱ սեփական ալիքի դաշտի հաշվարկը հանգեցնում է 2 խնդիրների լուծմանը.
E-ալիքներ
∆ʟEmz+ kʟ2Emz=0 (6)
Emz=0 պատերին
H-ալիքներ
∆ʟHmz+ kʟ2Hmz=0 (7)
∂Hmz∕∂n=0 պատերին
 
Օգտագործելով փոփոխականների բաժանման մեթոդը, հեշտ է ստանալ(6)-ի և (7)-ի լուծումները, սահմանային պայմաններին բավարարման դեպքում x=(0; a) և y=(0; b) (նկար 1)։ Ėmz= Ė0sin(nπx∕a)sin(mπy∕b) (8)
Ḣmz=Ḣ0cos(nπx∕a)cos (mπy∕b)
որտեղ Ė0 և Ḣ0 հանդիսանում են դաշտի ամպլիտուդները։
Տող 342.
Այդ դեպքում հաճախությունը պետք է բավարարի հետևյալ անհավասարությանը՝ 𝞈< 𝞈կր, որտեղ
𝞈կր =c((nπ/a)2+(mπ/b)2)1/2:
𝞈կր տյվալ տիպի ալիքի կրիտիկական հաճախություն։ 𝞈< 𝞈կր դեպքում (n, m) ինդեքսներով ալիքը տարածվել չի կարող։ Կրիտիկական հաճախությունը աճում է n և m ինդեքսների աճի հետ մեկտեղ։ Մինիմալ 𝞈կր ունեցող ալիքը անվանում են հիմնական ալիք (հիմնական տիպի ալիք)։ Մնացած ալիքներին անվանում են բարձր կարգի ալիքներ։ Քանի որ a –ն երկար պատի չափն է, ապա 𝞈կր–ի արտահայտությունից հետևում է, որ ՈՒԱ հիմնական ալիքների մոտ՝n=1, m=0: Պարզ է, որ այդ H-ալիքը H10-ն է, քանի որ E-տիպի ալիքի m>0: H10-ի կրիտիկական հաճախությունը,𝞈կր (H10)=cπ/a=>fկր(H10)=𝞈կր/2π=c/2a:
Ալիքատարի տեսության մեջ օգտագործվում է նաև ալիքի կրիտիկական երկարություն հասկացությունը, և համապատասխանաբար ազատ տարածության կրիտիկական հաճախություն՝λկր=c/fկր։ H10 Ալիքների համար λկր=2a - հավասար է ՈՒԱ լայն պատի երկարության կրկնապատիկին։
Հիմանական ալիքի կրիտիկական հաճախությունից փոքր հաճախությունների դեպքում ՈՒԱ-ում ալիքային պրոցես տեղի չի ունենում։ Տվյալ իրավիճակում ալիքատարին անվանում են սահմաններից դուրս գտնվող։ Այդպիսի ալիքատարը ներկայացնում է անվերջ թվով մարող ալիքների վերադրում (8), համապատասխանաբար տարբեր մարման գործակիցներ.
Տող 350.
λ=λ/(1-(λ/ λկր))1/2
Նշենք հետևյալ առանձնահատկությունները.
1.Ալիքատարում ալիքր երկարությունը մեծ է ազատ տարածության ալիքի երկարությունից ՝λ=c/f ալիքի միևնույն հաճախության դեպքում;
2.Երբf→fկր, λ→∞ - դաշտը մոտենում է սինֆազին; [[Պատկեր:Նկ2.png]]
Տող 357.
 
Ալիքի գծային արտահայտությունից կարելի է ստանալ բանաձև ՈՒԱ սեփական ալիքի փուլային արագության հաշվարկի համար.
νnm=𝞈 ∕ ß=𝞈 ∕ 2π λ=c/(1-(fկր/f)2)1/2:
ՈՒԱ սեփական ալիքների փուլային արագությունը մեծ է լույսի արագությունից, այդ իսկ պատճառով ՈՒԱ սեփական ալիքներին անվանում են արագ ալիքներ։ ՈՒԱ սեփական ալիքի խմբային արագությունը (էներգիայի տարածման արագությունը) չի համընկնում փուլի հետ.
νխմբ=d𝞈∕dß= c/(1-(fկր/f)2)1/2:
Տող 370.
 
== Արտաքին հղումներ ==
* [http://www.phbme.kpi.ua/~fedyay/TP/5rus.pdf Ալիքները ալիքատարներում {{ref-ru}}]
* [http://www.hep.manchester.ac.uk/u/rmj/Third_Year_Lab/microwaves.pdf Միկրոալիքները ալիքատարներում {{ref-en}}]
* [http://studfiles.ru/dir/cat15/subj1379/file15292/view155219/page7.html Ալիքները ալիքատարում {{ref-ru}}]
 
== Գրականություն ==
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/wiki/Ալիքատար» էջից