Ano ang isang waveguide?

Ang isang waveguide ay isang bagay na nagdidirekta sa daloy ng anumang uri ng alon.Ang ilan sa mga pinaka -pangunahing uri ay may kasamang mga wire o guwang na mga tubo na maaaring gabayan ang mga tunog ng tunog.Kadalasan, ang mga waveguides ay ginagamit upang ilipat ang mga electromagnetic waves sa pagitan ng mga lokasyon, karaniwang gumagamit ng isang guwang na tubo na gawa sa electrically conductive metal.Ang mga waveguides ay karaniwang ginagamit upang ilipat ang mga signal ng kapangyarihan o komunikasyon.Ang bawat uri ng alon ay nangangailangan ng ibang uri ng gabay.

Ang uri ng alon na ginagabayan ay nagdidikta sa geometry ng waveguides.Ang lapad ng mga gabay ay dapat, sa karamihan ng mga kaso, ay nasa parehong pagkakasunud -sunod ng magnitude tulad ng haba ng mga alon na gagabayan nito.Nangangahulugan ito na ang isang optical fiber na gumagabay sa mga high-frequency light waves ay hindi magiging epektibo sa paggabay ng mga low-frequency na tunog ng tunog.Ang iba pang mga kadahilanan, tulad ng kung magkano ang pagkawala ng signal o kapangyarihan ay katanggap -tanggap, makakatulong din na matukoy ang pinakamahusay na waveguide para sa isang tiyak na gawain.Nagdudulot ito ng radiation na mawalan ng kapangyarihan sa proporsyon sa parisukat ng distansya nito mula sa puntong pinagmulan.Pinapayagan ng isang waveguide ang radiation na magpalaganap sa isang sukat lamang sa ilalim ng mga perpektong pangyayari, na pinipigilan ito mula sa pagkawala ng kapangyarihan habang ito ay nagpapalaganap.

gumagana ang mga waveguides sa pamamagitan ng pagmuni -muni ng alon sa mga dingding ng gabay.Sa isip, ang mga alon ay magpalaganap sa isang pattern ng zigzag sa loob ng waveguide.Nangangahulugan ito na ang isang waveguide ay madalas na gumagana kapag mayroon itong isang pabilog o parisukat na cross-section.

Maraming iba't ibang uri ng mga waveguides, mula sa mga optical fibers na nagbibigay-daan para sa paghahatid ng data sa pamamagitan ng light waves hanggang sa dalas ng tunog at ranging (sofar) channel, isang layer ng tubig sa karagatan na kumikilos bilang isang natural na waveguide para sa kanta ng balyena.Ang mga sistema ng radar ay gumagamit ng mga waveguides upang idirekta ang mga alon ng radyo sa isang antena upang maaari silang maipadala sa tamang impedance.Ginagamit din ng mga pang -agham na instrumento ang mga waveguides upang masukat ang acoustic at optical na katangian ng iba't ibang mga bagay.

Ang mga waveguides ay ginamit nang maraming siglo, matagal na bago pa nauunawaan ng sinuman kung paano sila nagtrabaho.Ang unang waveguide na idinisenyo para sa mga tunog ng alon ay iminungkahi ni J.J.Si Thomson, isang Physicist ng British, noong 1893, at sinubukan ng isa pang pisiko, O.J.Lodge, sa susunod na taon.Ang trabaho ay nagpatuloy sa buong huling bahagi ng ika -19 at unang bahagi ng ika -20 siglo, kasama ang mga siyentipiko na nag -aaral ng paggamit ng mga optical fibers bilang waveguides para sa nakikitang ilaw noong 1920s.