Mikrodalga Teorisi #09 | Dikdörtgen Dalga Kılavuzu: TE10 Kipi, Kesim Frekansı, Kılavuz Dalga Boyu

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Yüksek frekansta koaksın yerini içi boş metal borular alır; ama her frekans bu borudan geçmez. Bu derste dikdörtgen dalga kılavuzunun TE10 kipini 'genişliğe yarım dalga sığmalı' fikriyle kuruyor, kesim frekanslarını ve tek kip bandını, kılavuz dalga boyunu, faz ve grup hızını, dalga empedansını ve kesimin altındaki sönümü sınav tipi sorularla adım adım hesaplıyoruz. Bu derste: - Genişliğe en az yarım dalga sığmalı: TE10 kipi, kesim frekansı fc = c / 2a - Örnek 1: hava dolu a = 2.5 cm, b = 1.25 cm → TE10 6 GHz, TE20 = TE01 12 GHz, TE11 13.42 GHz; tek kip bandı 6–12 GHz - 9 GHz: λ0 = 3.33 cm, kök çarpanı √(5/9) = 0.745 → λg = 4.47 cm, β = 140.5 rad/m (sağlama: β² + kc² = k²) - Faz hızı 4.03·10⁸ m/s (yalnız desen), grup hızı 2.24·10⁸ m/s (enerji); vp · vg = c²; ηTE ≈ 506 Ω - 5 GHz kesimin altında: kök içi negatif → α = 69.5 Np/m; 5 cm'de 30.2 dB - En sık hata: boş uzay dalga boyunu kılavuz dalga boyu sanmak (%25 kısa) - Örnek 2: a = 4 cm, b = 2 cm, 5 GHz → fc 3.75 GHz, tek kip, λg = 9.07 cm - Kip desenleri ve b = a/2 seçimi; bant ortası 1.5 fc Bölümler: 0:00 Her frekans borudan geçmez 0:48 Mantık: genişliğe yarım dalga sığmalı 1:41 Konunun haritası ve klasik tuzaklar 2:16 Örnek 1 — sınav sorusu 2:48 Örnek 1 (a) — kesim frekansları 3:47 Örnek 1 (b) — kılavuz dalga boyu ve faz sabiti 4:50 Örnek 1 (c) — faz hızı, grup hızı, dalga empedansı 5:39 Örnek 1 (d) — kesimin altında sönüm 6:45 Örnek 2 — daha geniş kılavuz 7:33 Kip desenleri ve b = a/2 8:02 Ne yaptık? Yöntem geri sayımı 8:23 Akılda kalsın + sonraki ders Sonraki derste: dalga kılavuzunun taşıdığı güç, duvar kaybı ve kovuk rezonatörü. Kaynak kitap: Sophocles J. Orfanidis — Electromagnetic Waves and Antennas — Bölüm 9.1, 9.3–9.6 (kitap s. 371–379) (konu sırası ve problem tipleri). Örnekler özgündür. Elektrik-Elektronik, Haberleşme ve Elektronik Mühendisliği öğrencileri için Mikrodalga Teorisi serisinin dokuzuncu dersi.