Г.П. Жабко1, Е.А. Попов2, А.Г. Сиднев3, А.С. Черепанов4

1-4 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия)

1 g_zhabko@mail.ru; 2 popov@spbstu.ru; 3 alex2922@gmail.com; 4 ascherspb@mail.ru

Постановка проблемы. Процессы распространения электромагнитных волн в обычных волноводных системах достаточно хорошо изучены. В литературных источниках указываются значения коэффициентов затухания и волновые числа для высокочастотных сигналов, однако они являются приближенными и приводят к ошибкам при использовании в широком диапазоне частот. В частности, применительно к импульсным сигналам они дают решения, нарушающие принцип причинности. Следовательно, необходим более строгий подход к оценке прохождения широкополосных сигналов, например, основанный на исследовании дисперсионного уравнения. Кроме того, интерес представляет отличный от стандартного, коаксиальный волновод с дополнительным слоем на стенке.

Цель. Найти строгое решение задачи распространения импульсных сигналов в коаксиальном волноводе с потерями при наличии дополнительных прослоек.

Результаты. Получено дисперсионное уравнение, описывающее электромагнитные волны в волноводе, решение которого позволяет получить точные значения постоянных распространения и затухания в широком диапазоне частот. Рассмотрены процессы распространения волн тока в вибраторных антеннах с диэлектрической оболочкой, размещенных в поглощающей среде.

Практическая значимость. Представленные результаты подтверждают возможность практического применения уровнемеров для определения глубины залегания нефти в двухтрубных скважинных системах. 

Жабко Г.П., Попов Е.А., Сиднев А.Г., Черепанов А.С. Распространение импульсных сигналов в волноводной линии с потерями // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 3. С. 42−47. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202403-05

1. Ильинский А.С. Развитие электродинамической теории радиоволноводов // Радиотехника и электроника. 2019. Т. 64. № 8. С. 735-740.
2. Михайлов В.Н., Короза В.И., Голиков М.Н. Исследование метода нестационарных волноводных уравнений для расчета импульсных процессов в нерегулярных линиях передачи // Журнал технической физики. 2003. Т. 73. № 4. С. 1-8.
3. Короза В.И., Голиков М.Н. Исследование импульсных режимов работы нерегулярных коаксиальных линий с комбинированными распределенно-сосредоточенными неоднородностями // Радиотехника и электроника 2005. Т. 50. № 1. С. 31-37.
4. Игумнов В.С., Августинович В.А., Артеменко С.Н., Горев С.А., Каминский В.Л., Новиков С.А., Юшков Ю.Г. Компрессор мощных СВЧ-импульсов с синхронным выводом энергии через два волновода // Известия вузов. Сер. Физика. 2014. Т. 57. № 11. С. 85-88.
5. Атаянц А.Н., Давыдочкин В.М., Езерский В.В. Прецезионное измерение уровня жидкости волноводным уровнемером с частотной модуляцией при весовом усреднении разностной частоты и нарастании осадков на стенках волноводов // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 5. С. 222-228. DOI: 10.18127/j00338486-201905(II)-25.
6. Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. М.: Связь. 1971.
7. Зайцев Э.Ф., Черепанов А.С., Гуськов А.Б. Электродинамика и распространение радиоволн. Сборник задач по радиофизике: Учеб. пособие / Под ред. Э.Ф. Зайцева. СПб: Изд-во Политехнического ун-та. 2006.
8. Марков Г.Т., Петров В.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов. М.: Советское радио. 1960.
9. Стрэттон Дж.А. Теория электромагнетизма: Пер. с англ. / Под ред. С.М. Рытова. М.-Л.: Технико-теоретич. лит-ра. 1948.
10. Муравьев Ю.К. Справочник по расчету проволочных антенн (Пособие по курсовому и дипломному проектированию). Л.: ВАС. 1978.