1 2 g uida donda s elezione dei modi di propagazione a ssorbimento totale corpo nero e lementi di microonde Lamont WAVE GUIDES Methuen Toraldo di Francia GUIDE DONDA Zanichelli ID: 792793
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TRAPPOLE PER MICROONDE
CB, Pisa 4 Novembre 2014
1
Slide22
g
uida d’onda
s
elezione dei modi di propagazione
a
ssorbimento totale
corpo nero
e
lementi di microonde:Lamont WAVE GUIDES MethuenToraldo di Francia GUIDE D’ONDA Zanichelliprogrammi di calcolo:Ansys HFSS
Attenzione! : LA COMPRENSIONE DEGLI ASPETTI ESSENZIALI
DEVE PRECEDERE I CALCOLI COMPLESSI !
g
uida d’onda
selezione dei modi di propagazione
a
ssorbimento totalecorpo nero
Slide33
PROPAGAZIONE ELETTROMAGNETICA GUIDATASulle superfici metalliche condizioni al contorno
p
er la propagazione
deve essere immaginario puro
a
ltrimenti assorbimento ed «onde evanescenti»
Onde TE
H
z
0
Onde TMEz
0
componente del campo
p
er la propagazionedeve essere:
Slide44
MODI IN GUIDA RETTANGOLARE
(i modi E
00
E
01
E
10 H00
sono proibiti)MODI IN FUNZIONE DELLA FREQUENZA
Slide55
MODI IN GUIDA CIRCOLARE
MODI IN FUNZIONE DELLA FREQUENZA
Funzioni di
Bessel
J
n
e loro zeri xm
Slide66
Numero dei modi trasmessi:PROBLEMA DEL CERCHIO DI GAUSS
q
uante coppie (
m,n
) entrano in un cerchio di
raggio r: m2 + n2 < r2
s
oluzione rigorosadi poca utilita’
soluzione approssimata
Rigoroso per r da 0 a 12
Approssimato per r da 0 a 12
Esempio:
guida quadrata di lato a (5 mm, 150 GHz)
N
guida area guida
N
guida
31 modi TE,TM
Slide77
COMPORTAMENTO E DISPERSIONE DELLA VELOCITA’ DI FASE E DELLA VELOCITA’
DI GRUPPO
LA GUIDA E’ UN “MEZZO DISPERSIVO”…….
p
er onde trasmesse:
n
elle applicazioni normali delle guide
s
i usano quasi sempre guide monomodali
per evitare la dispersione temporale del segnale
nel nostro caso si usano guide multimodoper aumentare la potenza trasmessa e quindi il segnale totaleN.B. : i modi si trasmettono
indipendentemente l’uno dall’altro
frequenza di taglio
Slide88
POTENZA MEDIA P
m,n
DI OGNI MODO TRASMESSO
T
Em,n o THm,n E POTENZA TOTALE
g
uida d’onda
selezione dei modi di propagazione
assorbimento totale
corpo nero
CORPO NERO
PRINCIPIO DI EQUIRIPARTIZIONE DELL’ ENERGIA:MODI DI EGUALE POTENZA
POTENZA TOTALE = NUM. MODI TRASMESSI X POTENZA DI UN MODO
Slide99
g
uida d’onda,
s
elezione dei modi di propagazione
a
ssorbimento totale
corpo nero
VETTORE DI POYNTING
ALL’INGRESSO DELL’ANTENNA
LA POTENZA PUO’ ESSERE TUTTA TRASMESSA
ANCHE CON UNA DIVERSA RIPARTIZIONE FRA GLI STESSI MODI…POPOLAZIONE DEI MODI PARZIALMENTE ARBITRARIA ?
legge di Murphy….IN LSPE SI GUADAGNA UN FATTORE
N RISPETTO AL SINGOLO MODO….
Slide1010
NATURALMENTE IL MAGGIOR GUADAGNO IN SEGNALE VIENE PAGATO CON UNA MINORE
RISOLUZIONE ANGOLARE…. (accettabile in LSPE)
Vedi slide LAMAGNA LSPE meeting
PRONTI ORA PER SIMULARE IL TUTTO MEDIANTE HFSS….