2. Prowadnice TEM

2.5. Falowód cylindryczny

Falowód cylindryczny jest metalową rurą, najczęściej powietrzną, co pokazuje rys.1.12a.


 
 Rys.1.12. Falowód cylindryczny. A) Wymiary falowodu cylindrycznego. 
B) Oś z częstotliwościami kolejnych modów.


W falowodzie cylindrycznym można także wzbudzić nieskończenie wiele modów TEm,n i TMm,n.
Wartość częstotliwości granicznej fgmn związana jest z wartościami:

  • dla modów TMnm z m-tym pierwiastkiem funkcji Bessela Jn(x)=0,
  • dla modów TEnm z m-tym pierwiastkiem pochodnych tych funkcji J’n(x)=0.

Obecność funkcji Bessela wynika z rozwiązania równań Maxwella dla falowodu cylindrycznego.
Modem podstawowym falowodu cylindrycznego jest mod TE11. Długość fali odpowiadającej częstotliwości granicznej dla tego modu równa jest:

  

\lambda _{cTE11}=3.412a;

(1-74)  

Kolejny mod, który się wzbudzi, to TM01, a następnie TE21. tak więc pasmo pracy falowodu cylindrycznego jest niewielkie, co ogranicza zakres zastosowań – rys.1.12B. 
Falowody te stosowane są w konstrukcjach niektórych rezonatorów i filtrów, ze względu na ich duże dobrocie (będzie o tym mowa w jednym z dalszych wykładów).