در این رساله ابتدا مروری بر نظریه ی انتشار امواج الکترومغناطیسی در موجبر های الکترومغناطیسی و کاربردهای آن   خواهیم داشت و پیرو آن مفاهیمی همچون تفکیک مد ها و یا جفت شدگی مد ها مورد تجزیه و تحلیلی قرار خواهند گرفت. سپس به وجود امواج آهسته در برخی از پیکربندی ها خواهیم پرداخت و آنها را در چند موجبر  با سطح مقاطع مستطیلی و دایروی  بررسی خواهیم نمود. در ادامه آنالیز ریاضی حاکم بر سیستمهایی   با تقارن  استوانه ای متشکل از دی الکتریک های دولپه ای مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرند. الگوی ریاضی مطروحه را در موجبراستوانه ای  فلزی با حضور یک میله ی دی الکتریک دولپه ای بکار خواهیم برد و معادلات پاشندگی امواج را در این پیکربندیِ جدید مورد بررسی قرار میدهیم. عوامل موثر در الگوهای پاشندگی همچون گذردهی الکتریکی ، شعاع ناحیه ی دی الکتریک ، و شعاع فلز مورد بررسی قرار خواهند گرفت.در نهایت اثبات خواهیم نمود این پیکربندی جدید میتواند در تولید امواج آهسته تر نسبت به  وضعیت های مشابه ، بهتر عمل نماید.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                             صفحه

1فصل اول 1

1-1مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….1

1-2 معادلات حاکمه موج………………………………………………………………………………………………………………..3

1-3 موجبر مستطیلی با محیط خلاء………………………………………………………………………………………………3

1-4 میدان الکتریکی عرضی در موجبر مستطیلی و بررسی امواج آهسته………………………………………..7

1-5 میدان مغناطیسی عرضی در موجبر مستطیلی…………………………………………………………………………11

1-6 موجبرهای قطعه ی دی الکتریک………………………………………………………………………………………………13

1-7 سیتم مختصات استوانه ای………………………………………………………………………………………………………..16

1-8 مدهای میدان الکتریکی عرضی در مختصات استوانه ای……………………………………………………….20

1-9 استوانه ی دی الکتریک………………………………………………………………………………………………………………22

1-9-1 مدهای HEM برای  ………………………………………………………………………………………………….23

1-9-2 مدهای HEM برای  …………………………………………………………………………………………………24

    2 فصل دوم…………………………………………………………………………………………………..26

2-1 بررسی مبانی کوپل شدگی……………………………………………………………………………………………………………26

2-2 مثالی از جفت شدگی……………………………………………………………………………………………………………………29

2-3 موجبر دی الکتریک با سطح مقطع برش داده شده…………………………………………………………………….30

2-4 آنالیز موجبر دایروی برش داده شده……………………………………………………………………………………………..31

  3 فصل سوم……………………………………………………………………………………………..39

3-1 موجبر استوانه ای فلزی متشکل از میله ی دی الکتریک دو لپه ای …………………………………………39

3-2آنالیز موجبر استوانه ای فلزی متشکل از میله ی دی الکتریک دو لپه ای………………………………………40

3-3 بدست آوردن رابطه ی پاشندگی…………………………………………………………………………………………………….47

    4 فصل چهارم…………………………………………………………………………………………….50

نتایج بدست آمده و مقایسه ی نمودراها………………………………………………………………………………………………50

       مرور و نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………..56

توسعه ی کار…………………………………………………………………………………………………………………………………………..57

پیوست…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..58

منابع و مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………60

فهرست شکل­ها

عنوان                                                                                                                             صفحه

شکل(1-1) ساختارهای مختلف موجبرها…………………………………………………………………………………………….1

شکل(2-1) سیستم مختصات مستطیلی و بردارهای یکه ی آن………………………………………………………….3

شکل(3-1) موجبر مستطیلی که در جهت محورz کشیده شده است………………………………………………….7

شکل(4-1) مدل بازتاب مد  ……………………………………………………………………………………………………..10

شکل(5-1) موجبر دی الکتریک مستطیلی………………………………………………………………………………………….13

شکل(6-1) موجبر استوانه ای با سطح مقطع دایروی………………………………………………………………………….16

شکل(7-1)  پیکربندی های میدان مدهای   و/یا   در یک موجبر دایروی……………………..22

شکل(8-1) هندسه ی موجبر دی الکتریک دایروی…………………………………………………………………………….23

شکل(1-2) موجبرهای دی الکتریک با سطح مقطع برش داده شده…………………………………………………..31

شکل(2-2الف) گراف های پاشندگی در یک موجبر دی الکتریک استوانه ای برش خورده………………..37

شکل(2-2ب) گراف های پاشندگی در یک موجبر دی الکتریک استوانه ای برش خورده………………….38

شکل(1-3) موجبر استوانه ای فلزی با میله ی دی الکتریک دو لپه ای………………………………………………39

شکل (2-3الف) شعاع های انحنای موجبر استوانه ای فلزی با میله ی دی الکتریک دولپه ای……………41

شکل(2-3ب) زاویه ی بحرانی موجبر استوانه ای فلزی با میله ی دی الکتریک دولپه ای……………………41

این مطلب را هم بخوانید :

شکل(1-4) نمودار موجبر استوانه ای فلزی با میله ی دی الکتریک دو لپه ای که حجم دی الکتریک

بالاتر، بیشتر است…………………………………………………………………………………………………………………………………….51

شکل(2-4)  نمودار موجبر استوانه ای فلزی با میله ی دی الکتریک یکسان………………………………………..52

شکل(3-4) نمودار موجبر استوانه ای فلزی با میله ی دی الکتریک دو لپه ای که حجم دی الکتریک

بالاتر، کمتر است………………………………………………………………………………………………………………………………………53

شکل(4-4) نمودار موجبر استوانه ای فلزی با میله ی دی الکتریک دو لپه ای که شعاع آن افزایش یافته است………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….54

شکل (5-4) مقایسه ی عددی نمودارها…………………………………………………………………………………………………..55

1               فصل اول

1-1       مقدمه

موجبر[1] یا هادی موج ساختاری است که امواجی چون امواج الکترومغناطیسی و امواج صوتی را هدایت می کند{1}و به طور موثر برای انتقال توان الکترو مغناطیسی از یک نقطه به نقطه ی دیگر در فضا مورد استفاده قرار می گیرد.برای هر نوع موج انواع گوناگونی هادی موج وجود دارد. موجبرها در شکل هندسی تفاوت دارند که می توانند انرژی را در یک بعد محدود کنند . موجبرهای مختلف برای فرکانس های مختلف مورد نیاز است{3-2} بعضی از ساختارهای رایج موجبر در شکل زیر نشان داده شده است(شکل1-1) ،  که به ترتیب از چپ به راست شامل یک کابل هم محور، دو خط سیم ، خطوط انتقال