Može li valovod imati više od jedne granične frekvencije?

Da, valovod može imati više od jedne granične frekvencije. Ovo posebno vrijedi za pravokutne valovode , koji su najčešći tip.

Evo zašto:

* Načini rada: Valovodi mogu podržati više elektromagnetskih modova, svaki sa svojom graničnom frekvencijom. Ove modove karakteriziraju njihovi poprečni uzorci električnog i magnetskog polja.

* Definicija granične frekvencije: Granična frekvencija za mod je najniža frekvencija na kojoj se mod može širiti u valovodu. Ispod te frekvencije, val je evanescentan (prigušen) i ne može putovati duž valovoda.

* Načini višeg reda: Kako se frekvencija povećava, modovi višeg reda mogu se početi širiti. Ovi načini imaju složenije uzorke polja i više granične frekvencije.

Za pravokutni valovod, granične frekvencije određene su dimenzijama valovoda (širina i visina) i indeksima moda (m i n).

Evo pojednostavljenog objašnjenja:

* Osnovni način rada (TE₁₀): Ovo je način rada najnižeg reda i ima najnižu graničnu frekvenciju.

* Načini višeg reda (TE₂₀, TE₁₁, TM₁₁, itd.): Ovi modovi imaju više granične frekvencije, što znači da se počinju širiti tek na višim frekvencijama.

Ukratko:

* Jedan valovod može podržavati više načina.

* Svaki način rada ima određenu graničnu frekvenciju.

* Načini višeg reda imaju više granične frekvencije nego načini nižeg reda.

Primjer:

Pravokutni valovod s dimenzijama a i b, granična frekvencija za TE₁₀ mod je:

```

f_c(TE₁₀) =c / (2a)

```

gdje je c brzina svjetlosti. Granične frekvencije za modove višeg reda mogu se izračunati na sličan način korištenjem odgovarajućih indeksa moda i dimenzija valovoda.

Praktične implikacije:

* Frekvencijski pojasevi: Razumijevanje graničnih frekvencija ključno je za projektiranje valovoda za određene frekvencijske pojaseve.

* Odabir načina: Za primjene koje zahtijevaju određeni način, dimenzije valovoda moraju biti odabrane kako bi se osiguralo širenje samo željenog načina.

* Spajanje načina: Ako dimenzije valovoda nisu pažljivo odabrane, modovi višeg reda mogu se pobuditi i interferirati sa željenim modom.

Stoga je granična frekvencija temeljni parametar koji upravlja karakteristikama širenja elektromagnetskih valova u valovodima.