Взаимодействие тонкой металлической проволоки с микроволновым излучением в волноводе (продольная геометрия)
Ши, Х, Кокодий, НГ, Кайдаш, МВ, Шульга, СН, Погорелов, СВ |
Organization:
Университет Шанглоу Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина Национальный фармацевтический университет |
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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Lind A.C., Greenberg J.M. Electromagnetic scattering by obliquely oriented cylinders. J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37, Iss. 8. P. 3195–3203.