Взаємодія тонкого металевого дроту з мікрохвильовим випромінюванням в хвилеводі (поздовжня геометрія)

Предмет і мета роботи. У техніці лазерних вимірювань поглинання і розсіяння мікрохвильового випромінювання в дроті, діаметр якого набагато менше довжини хвилі, можуть бути дуже великими. Фактори ефективності поглинання і розсіяння можуть досягати значень декількох сотень. Цей ефект досліджений в умовах, коли плоска хвиля падає на дріт у вільному просторі і електричний вектор хвилі є паралельним до його осі. Ефект також проявляється, якщо дріт розташовується уздовж осі пучка випромінювання, але поглинання при цьому в тонких дротах менше. У більш товстих дротах воно може бути більшим. У даній роботі показано, що такий ефект існує, коли тонкий дріт розташований уздовж осі пучка, що поширюється в порожнистому металевому хвилеводі.

Методи та методологія роботи. Проведено експериментальне дослідження ефекту сильної взаємодії мікрохвильового випромінювання з тонкими (d  << l) металевими дротами, які розташовано уздовж осі порожнього металевого хвилеводу. Виміряні коефіцієнти пропускання і відбиття хвилеводної секції з дротом в діапазоні частот від 12 до 18 ГГц. Обчислені коефіцієнти поглинання і розсіяння дротів, діаметр яких змінювався від 50 до 1000 мкм, довжина – від 100 до 200 мм. Поперечний переріз хвилеводу 8 ´ 16 мм, тип хвилі – Н₁₀.

Результати роботи. Експерименти показали, що коефіцієнт пропускання секції з дротинкою лежить в межах 80…90 %, відбиття дорівнює 1…5 % в залежності від довжини дротинки та її діаметра. На деяких частотах спостерігаються резонанси, і пропускання зменшується до 10…20 %, а відбивається збільшується до 10…40 %.

Висновок. Результати досліджень показали існування ефекту сильної взаємодії мікрохвильового випромінювання з дуже тонкими провідниковими волокнами в хвилеводі при поздовжньому розташуванні волокна. Ефект може знайти застосування при розробках хвилеводних елементів для вимірювальної техніки – атенюаторів, поглинаючих навантажень та ін.