• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

Взаимодействие тонкой металлической проволоки с микроволновым излучением в волноводе (продольная геометрия)

Ши, Х, Кокодий, НГ, Кайдаш, МВ, Шульга, СН, Погорелов, СВ
Organization: 

 

Университет Шанглоу
10, ул. Бейксин, Шанглоу, 726000, Китай

E-mail: 230058@slxy.edu.cn

Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина
4, пл. Свободы, Харьков, 61022, Украина

E-mail: kokodiyng@gmail.com

Национальный фармацевтический университет
53, ул. Пушкинская, Харьков, 61002, Украина

E-mail: marpog2000@gmail.com

https://doi.org/10.15407/rej2019.03.003
Язык: русский
Аннотация: 

 

Предмет и цель работы. В технике лазерных измерений поглощение и рассеяние микроволнового излучения в проволоке, диаметр которой намного меньше длины волны, могут быть очень большими. Факторы эффективности поглощения и рассеяния могут достигать значений нескольких сотен. Этот эффект исследован в условиях, когда плоская волна падает на проволоку в свободном пространстве и электрический вектор волны параллелен ее оси. Эффект также проявляется, если проволока располагается вдоль оси пучка излучения, но поглощение при этом в тонких проволоках меньше. В более толстых проволоках оно может быть большим. В данной работе показано, что такой эффект существует, когда тонкая проволока расположена вдоль оси пучка, распространяющегося в полом металлическом волноводе.

Методы и методология работы. Проведено экспериментальное исследование эффекта сильного взаимодействия микроволнового излучения с тонкими (d << ) металлическими проволоками, расположенными вдоль оси полого металлического волновода. Измерены коэффициенты пропускания и отражения волноводной секции с проволокой в диапазоне частот от 12 до 18 ГГц. Вычислены коэффициенты поглощения и рассеяния проволок, диаметр которых изменялся от 50 до 1000 мкм, длина – от 100 до 200 мм. Поперечное сечение волновода 8  16 мм, тип волны – Н10.

Результаты работы. Эксперименты показали, что коэффициент пропускания секции с волокном находится в пределах 80…90 %, отражение составляет 1…5 % в зависимости от длины волокна и его диаметра. На некоторых частотах наблюдаются резонансы, и пропускание уменьшается до 10…20 %, а отражение увеличивается до 10…40 %.

Заключение. Результаты исследования показали существование эффекта сильного взаимодействия микроволнового излучения с очень тонкими проводящими волокнами в волноводе при продольном расположении волокна. Эффект может найти применение при разработке волноводных элементов для измерительной техники – аттенюаторов, поглощающих нагрузок и др. 

Ключевые слова: волновод, измерение, микроволновое излучение, поглощение, рассеяние, тонкая проволока

Статья поступила в редакцию 12.12.2018
УДК: 535.42 + 535.44
Radiofiz. elektron. 2019, 24(3): 3-8

Полный текст (PDF)

References: 
  1. Кузьмичев В.М., Кокодий Н.Г., Сафронов Б.В., Балкашин В.П. Фактор эффективности поглощения тонкого металлического цилиндра в микроволновом диапазоне. Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48, № 11. С. 1348–1351.
  2. Хе Ши, Шульга С.Н., Кокодий Н.Г., Горобец Н.Н., Кийко В.И., Бутрым А.Ю., Джан Ю. Взаимодействие электромагнитных волн в волноводе с очень тонкими проволоками. Радиотехника и электроника. 2011. Т. 56, № 10. С. 1201–1204.
  3. Кокодий Н. Г., Натарова А. О., Тиманюк В. А., Приз И. А. Гибкие защитные экраны для СВЧ-диапазона на основе тонких проводящих волокон. Радиофизика и электроника. 2017. Т. 22, № 2. С. 79–84. DOI: https://doi.org/10.15407/rej2017.02.079.
  4. Кокодий Н.Г., Кайдаш М.В., Тиманюк В.А., Приз И.А. Взаимодействие электромагнитного излучения с тонкой металлической проволокой при скользящей падении волны. Радиотехника и электроника. 2017. Т. 62, № 3. С. 210–216. 
  5. Wait J.R. Scattering of a plane wave from a circular dielectric cylinder an oblique incidence. Can. J. Phys. 1955. Vol. 33, Iss. 5. P. 189–195.
  6. Lind A.C., Greenberg J.M. Electromagnetic scattering by obliquely oriented cylinders. J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37, Iss. 8. P. 3195–3203.