STRUKE:

valovod

ilustracija
VALOVOD, pravokutni valovodi za više frekvencijskih područja

valovod, posebna vrsta električnog voda za provođenje elektromagnetske energije na visokim frekvencijama. Za provođenje mikrovalova i milimetarskih valova (frekvencijsko područje ~1 do ~100 GHz) valovodi su najčešće bakrene ili mjedene cijevi pravokutna, kružna ili eliptična presjeka, kojima se radi smanjenja gubitaka unutrašnjost može posrebriti ili pozlatiti. Elektromagnetski val širi se valovodom uz višestruku totalnu refleksiju od njegovih stijenki. Refleksija nastaje na sučelju vodiča i dielektrika ili na sučelju dvaju dielektrika različite dielektrične permitivnosti. Valovodom se može širiti samo elektromagnetski val kojemu je frekvencija viša od zaporne frekvencije valovoda, a ona je određena najvećim presjekom valovoda. Raspodjela elektromagnetskoga polja vala koji se širi valovodom određena je geometrijskim oblikom presjeka valovoda. Za svaki valovod postoji velik broj diskretnih raspodjela polja zato što u smjeru svakog presjeka valovoda može postojati samo cijeli broj poluvalova. Valovi koji se šire valovodom mogu biti transverzalno električni (TE, električno polje u smjeru širenja jednako je nuli), transverzalno magnetski (TM, magnetsko polje u smjeru širenja jednako je nuli) te hibridni. Brojčanim indeksima uz pojedinu oznaku označuje se broj poluvalova u smjeru svakog presjeka valovoda. Zatvoreni metalni (cijevni) valovod ne podržava širenje transverzalno elektromagnetskog vala (TEM), kod kojega su električno i magnetsko polje u smjeru širenja istodobno jednaki nuli. Najčešće se valovod rabi u području frekvencija neposredno viših od zaporne frekvencije, u kojem može postojati samo jedna raspodjela polja, koja se naziva dominantni mod. Što je viša frekvencija elektromagnetskoga vala koji se valovodom treba prenositi dominantnim modom, to dimenzije valovoda trebaju biti manje. Valovod omogućuje prijenos velikih električnih snaga (do više megavata). Najčešće se koristi za provođenje energije na kraće udaljenosti, npr. za povezivanje odašiljača i antene u televizijskim i radarskim sustavima. Punjenje valovoda inertnim plinom pod tlakom povećava otpornost prema iskrenju i proboju te omogućuje prijenos još većih snaga.

Dielektrični valovod sastoji se od jezgre (štapa ili niti) veće dielektrične permitivnosti i plašta manje dielektrične permitivnosti. Elektromagnetski val širi se kroz jezgru valovoda totalnom refleksijom na sučelju s plaštom. Plašt se može i izostaviti, pa tada totalna refleksija nastaje na sučelju jezgre i slobodnoga prostora. Dielektrični valovod može se koristiti u frekvencijskom području mikrovalova, ali se češće koristi u području još viših frekvencija, tj. u optičkom području, kada se naziva svjetlovod (optičko vlakno). Osim za provođenje elektromagnetskih valova, prikladno preinačeni dijelovi valovoda mogu služiti i za prigušenje, usmjeravanje i zračenje elektromagnetskoga vala u slobodni prostor (→ antena) te za kratkotrajno uskladištenje energije.

valovod. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 12.11.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=63784>.