بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله، انتشار امواج سطحی آهسته در یک موجبر استوانه ای فلزی شامل یک لایه حلقوی دی الکتریک ناهمسانگرد و دو چشمه انرژی مورد بررسی قرارگرفته است. به منظور بررسی مشخصات امواج در موجبر مفروض، رابطه پاشندگی امواج تحلیل شده است. وابستگی فاکتورهای هندسی موجبر، دی الکتریک و باریکه های الکترونی بررسی شده و نمودارهای پارامترهای ذکر شده نیز ارائه گردیده است.
مقدمه
موجبرهای الکترومغناطیسی موثرترین روش جهت انتقال امواج مایکروویو می باشند و از قطعات اساسی و پرکاربرد در خطوط انتقال و سیستم های مخابراتی محسوب می شوند. اصول کار این قطعات به گونه ای است که با کمترین میزان تضعیف و پاشیدگی در سیگنال الکترومغناطیسی انتقالی، حداکثر بازدهی نسبت به سایر خطوط انتقال را به خود اختصاص دهند. در میان طیف وسیع قطعات موجبری، موجبرهای حاوی قطعات دی الکتریک نقش مهمی در ایجاد تغییرات مورد نیاز در ساختار و پارامترهای موج الکترومغناطیسی انتقالی را عهده دار می باشد که از آن جمله می توان به تغییر مدهای منتشر شده و ایجاد هارمونیک های مختلف موج الکترومغناطیسی انتقالی اشاره نمود که از عمده کاربردهای این تکنیک می توان به مدارات مایکروویو غیرخطی و رادارها[3-1] اشاره نمود.
به علاوه بنا به فرکانس مورد نیاز، میتوان از مواد رسانا یا پلاسما یا حتی باریکه های الکترونی در ساختار موجبرها[8-4] بهره برد چنانکه این محیط ها در تقویت امواج و بروز ناپایداری ها در بالاترین بازدهی موثر می باشند و بدون شک با استخراج رابطه پاشندگی امواج مایکروویو در موجبر ها همه خواص آنها قابل بیان می باشد. از این رو ارتباط تنگاتنگ بین مباحث مایکروویو، مخصوصا در توان های بسیار بالا با مباحث پلاسما به وجود آمده است.
شایان ذکر است که امواج مایکروویو در جامعه امروز ما کاربردهای فراوانی دارد. گستره وسیع این کاربردها، امور مخابرات رادار، تحقیقات فیزیکی، داروسازی، اندازه گیری های صنعتی، حرارت دادن و خشک کردن محصولات غذایی و کشاورزی و حتی پختن غذا را در بر می گیرد. یکی از مزایای مهم امواج مایکروویو در مخابرات، پهنای باند وسیع آن است. این مقاله شامل چهار بخش می باشد که در بخش اول آن مقدمه ارائه شد.
در بخش2 پیکربندی موجبر معرفی و معادلات اساسی الکترومغناطیسی حاکم بر آن مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت. بخش 3، به تشریح آنالیز ریاضی پاشندگی امواج الکترومغناطیسی و دیاگرام های مربوطه در این موجبر پرداخته می شود. در بخش 4 نیز جمع بندی و نتیجه گیری از مطالب ارائه شده بیان می شود. با شعاع بر می گردد. این دو باریکه جریان های مساوی دارند در حالیکه فرکانس پلاسمایی باریکه ها و سرعت تعادلی برای آنها و می باشند، در این پارامترها علامت بالایی متعلق به باریکه در مرکز موجبر و علامت پایینی برای باریکه در لایه بیرونی می باشد. همچنین بردار یکه در مختصات استوانه ای در امتداد محور تقارن موجبر فلزی می باشد.
رابطه پاشندگی امواج آهسته
مجموعه معادلات ماکسول درون یک محیط می تواند رفتار کلی میدان های الکتریکی و مغناطیسی را توصیف کند.[13-12] این معادلات در موجبرها به مدهای TE و TM تفکیک می شود. با این شرایط برای هر یک مدها معادله مستقلی وجود دارد.
