Транспортировка микроволн в квазиоптических системах

В настоящей лекции предметом рассмотрения будут квазиоптические системы транспортировки и передачи СВЧ излучения миллиметрового диапазона длин волн. Будет описана методика проектирования этих квазиоптических систем, расчёта основных элементов, настройка и измерение основных параметров электромагнитной волны, проходящей через эту квазиоптическую систему ( или квазиоптический тракт). Будут показаны характеристики и особенности квазиоптических систем в сравнении с альтернативными способами передачи энергии СВЧ излучения, а также сравнение различных типов квазиоптических систем между собой. Будет рассказано также о физических задачах, для решения которых применяются квазиоптические системы.

Система транспортировки СВЧ излучения может считаться квазиоптической, если сформированная в ней электромагнитная волна имеет форму пучка конечного размера и её распространение можно описать в приближении геометрической оптики. Это условие достаточно хорошо выполняется если длина волны СВЧ излучения значительно меньше размера любой неоднородности, встречающейся на пути распространения, включая элементы самой квазиоптической системы. Характерный пространственный размер сформированного в системе пучка также должен значительно превышать длину волны.

Наиболее удобно в приближении геометрической оптики рассматривается распространение так называемых плоских волн, т.е. волн, поверхность равной фазы которых (или фазовый фронт) представляет собой плоскость. Однако очевидно, что для электромагнитной волны конечного поперечного по отношению к направлению распространения размера фазовый фронт будет изгибаться по мере распространения волны из-за дифракционной расходимости пучка.

В данной лекции рассматривается миллиметровый (от 1 до 10 мм) диапазон длин волн СВЧ излучения, но в принципе все рассуждения могут быть применимы и к более длинноволновым диапазонам

Назад