Определение
Волновод — это структура, предназначенная для передачи электромагнитных волн (особенно на сверхвысоких частотах, СВЧ) с минимальными потерями. Он направляет волну от источника к приёмнику, аналогично тому, как труба направляет поток воды, и не дает им рассеиваться в пространстве.
Как устроен волновод
Передача сигнала в волноводе основана на внутреннем отражении электромагнитных волн от его стенок. Это создаёт стоячие или бегущие волны, которые распространяются вдоль волновода с минимальными потерями. Основной параметр — пороговая (критическая) частота, ниже которой волна не проходит. Волноводы эффективны в сантиметровых и миллиметровых волнах (от 1 ГГц до 300 ГГц).
Типы волноводов
- Прямоугольные — самые распространённые, удобны для расчёта и изготовления
- Круглые (цилиндрические) — применяются для специальных задач, например, в ускорителях
- Диэлектрические и оптические — используются в КВЧ-диапазоне и в оптических системах
- Щелевые, ленточные и микрополосковые — плоские волноводы, часто используемые в печатной электронике
Область применения
Волноводы применяются в радарах, спутниковой связи, СВЧ-устройствах, ускорителях, телекоммуникациях (включая 5G/6G), антеннах и измерительной аппаратуре.
Волноводы — ключевой элемент высокочастотной техники, обеспечивающий эффективную передачу энергии при минимальных потерях. Благодаря своей способности управлять направлением и формой распространения волны, они остаются незаменимыми в современных радиочастотных и миллиметровых системах.
