Нульова гармоніка - Велика Енциклопедія Нафти таГаза, стаття, сторінка 4
Нульова гармоніка
При нормальному падінні на симетричний ешелет (див. рис. 77 б) із заданим а: 90 в інтервалі 1 х 2 існують дискретні точки х, для яких спостерігається явище повного відображення падаючої енергії назад в передавач. На рис. 105 штриховими позначені лінії повного відображення на нульовій гармоніці. [46]
Ускладнення внутрішньої структури періоду ґрат може змінювати лише комплексні амплітуди дифракційних спектрів. В однохвильовій ділянці на деякому віддаленні від площини решітки повне дифраговане поле мало відрізняється від поля нульової гармоніки спектру, у зв'язку з чим зміна будь-яких параметрів решітки позначається тільки на величині комплексного коефіцієнта проходження або відображення. Оскільки, змінюючи параметри одноелементної решітки (її періоду та коефіцієнта заповнення), можна в досить широких межах управляти амплітудою та фазою основної хвилі, то в однохвильовій ділянці дифракційні властивості багатоелементних решіток якісно мало відрізняються від одноелементних властивостей. [48]
Групова швидкість всіх просторових гармонік при цій частоті з однаковою і позитивною. Для варіанта уповільнюючої системи, дисперсійна характеристика якої наведена на рис. 3.7, найбільша фазова швидкість у нульової гармоніки. Зі збільшенням позитивного номера р фазова швидкість зменшується, фазові швидкості негативних гармонік негативні (протилежні напрямку групової швидкості) і зменшуються зі зростанням номера. У цьому випадку гармоніки р О, 1, 2 - прямі, а р - 1, - 2 - зворотні. [49]
Приблизно ті ж результати вийдуть, очевидно, якщо замість постійної складової продетектованої напруги, що виділяється при інтегруваннірозгортки, використовувати деяку гармоніку частоти повторення, що виділяється за допомогою фільтра. Відношення сигнал/шум для цих гармонік виявляється у разі узгодженого фільтра внутрішньоперіодної обробки рівним відношенню сигнал/шум на нульовій гармоніці. [50]
Для решітки із напівциліндрів залежності зазвичай носять більш плавний характер; у багатохвильовому діапазоні енергія поля більш менш рівномірно розподілена по всіх дифракційних спектрах. У діапазоні I х 2 і для цієї решітки існує режим повного перетворення поля у вищі спектри та режим повного відображення у нульову гармоніку. Нарешті, якщо поперечні розміри елемента структури невеликі, властивості грат з напівциліндрів і гребінки значною мірою ідентичні. [52]
Аналіз та проведені розрахунки показали, що при роботі на нульовій (основній) гармоніці вся сума несинхронних просторових гармонік є слабо взаємодіючою частиною ВЧ поля і мало впливає на сумарну взаємодію. У разі роботи на вищих просторових гармоніках нерезонансна частина ВЧ поля, що включає гармоніки з меншими номерами, буде відносно більшою, ніж при роботі на нульовій гармоніці. З рис. 1.13 видно, що з малих X інкременти наростання практично збігаються, але із збільшенням щільності пучка криві розходяться. Отже, облік нерезонансної частини поля може призвести до істотних змін ефективності взаємодії. Як зазначалося, за наявності стоячої хвилі в просторі взаємодії число несинхронних гармонік значно більше, ніж у разі хвилі, що біжить. Це позначається на інкременті наростання. [54]
Для нульової гармоніки (п0) рішення не може бути отримано граничним переходом п-0 і повинно бути знайдено окремо.Так як зовнішній магнітопровід при п 0 не впливає на електромагнітні процеси, досить розрахувати поле тільки в області R; R1 і визначити коефіцієнт F0 нульової гармоніки. [55]
Окремі складові суми у формулі (Д-7-2) називають гармоніками. Число k є номером гармоніки. Нульова гармоніка дорівнює середньому значенню у часі чи постійної складової. [56]
Такі складові називаються гармонійно пов'язаними між собою, а синусоїда з частотою /ft називається k – K гармонікою сигналу. Першу гармоніку часто називають основною складовою, тому що вона має такий самий період, як сам сигнал. Нульова гармоніка, очевидно, дорівнює середньому значенню за часом або постійною складовою сигналу. [57]
Нехай навантаження діє в якомусь окремому перерізі x const. З погляду рівноваги суттєвими є лише нульова і перша гармоніки розкладання Фур'є, оскільки лише вони дають відмінний від нуля внесок у головний вектор і головний момент напруги в межах перерізу трубопроводу. Нульові гармоніки описують розтяг, кручення та осесиметричний крайовий ефект. Всі ці рішення добре відомі і на них можна не зупинятися. Залишаються лише перші гармоніки, які описують вигин. [59]
Дисперсія негативних просторових гармонік (р0), або зворотних, завжди аномальна, а позитивних (р0), або прямих, може бути аномальною та нормальною. Характер дисперсії нульової гармоніки (р0) залежить від того, пряма вона або зворотна. Якщо нульова гармоніка пряма, то дисперсія може бути будь-якою і визначається конкретним типом системи, що уповільнює. Якщо нульова гармоніка зворотна, незалежно від типу уповільнюючої системи дисперсія аномальна. [60]