Bangolaidžių tipai, apibrėžtys ir bangolaidžių teorijos uždaviniai
Bangolaidžio terminas taikomas plačiąja ir siaurąja šio žodžio prasme. Bango–laidžiais plačiąja prasme vadinamos laidininkų ar dielektrikų sistemos, skirtos elektromagnetiniams virpesiams perduoti norima trajektorija. Šiai kategorijai priklauso visos 9.1 pav. pavaizduotos sistemos.
Bangolaidžiai vadinami cilindriniais, jei juos riboja cilindriniai paviršiai. 9.1 pav., a–j pavaizduoti bangolaidžiai yra cilindriniai. Bangolaidis vadinamas reguliariuoju, jeigu jo skerspjūvis bei dielektriko parametrai nepriklauso nuo išilginės koordinatės ir jame nėra šalutinių srovių bei krūvių.
Bangolaidžiu, siauresne prasme, vadinami elektromagnetinei energijai perduoti skirti tuščiaviduriai ar iš dalies dielektriku užpildyti metaliniai vamzdžiai (9.1 pav., a–d).
Dažnai kyla klausimas, kodėl bangolaidžiai, siaurąja prasme, sutinkami tiktai mikrobangų diapazone ir visai nevartojami žemesniuose dažniuose. Tai galima labai paprastai paaiškinti. Imkime dvilaidę simetrinę liniją, sudarytą iš dviejų cpločio laidininko juostelių (9.2 pav., a). Prie jų iš kairės pusės prijunkime
ilgio gale trumpai sujungtos tokios pat linijos atkarpą (9.2 pav., b). Jos įėjimo varža yra be galo didelė ir todėl jos prijungimas neturės įtakos linijoje sklindančiai bangai. Niekas nepasikeis, jeigu
prijungsime ne vieną, o daug lygiagrečių,
ilgio trumpai sujungtų linijos atkarpų –
gylio idealiojo laidininko lovelį (9.2 pav., c). Tokį pat
gylio lovelį prijungę iš dešinės pusės, gausime stačiakampį bangolaidį (9.2 pav., d). Matome, kad jo plačiosios sienelės matmuo
. Taigi bangolaidžius – tuščiavidurius metalinius vamzdžius galima taikyti ir perduodant žemesnio dažnio virpesius, tiktai jo skerspjūvio vienas matmuo turi būti didesnis už perduodamų virpesių pusę bangos ilgio. Lengva įsivaizduoti, kaip atrodys bangolaidis, skirtas 10 m ilgio bangai perduoti. Tokiu bangolaidžiu galėtų važinėti sunkvežimiai.
Atliekant elektromagnetinio lauko bangolaidyje skaičiavimus, reikia nustatyti jo linijų struktūrą bangolaidyje, apskaičiuoti elektromagnetinio lauko stiprį, bangolaidžiu perduodamą galią, slopinimo koeficientą bangolaidyje ir kt. Tačiau dar nėra griežtos bangolaidžių teorijos, leidžiančios skaičiuoti išvardintus parametrus, įvertinant nuostolius bangolaidžio sienelėse ir dielektrike. Todėl bangolaidžių skaičiavimai atliekami apytikriai. Pradžioje teigiama, kad bangolaidis idealusis (neįvertinami nuostoliai jo sienelėse ir dielektrike) ir randami daliniai Maksvelo lygčių sprendiniai. Bendrasis sprendinys sudaromas kaip dalinių sprendinių tiesinė kombinacija. Jeigu tokiu būdu gautam sprendiniui galioja vienareikšmiškumo teorema, tai jis ir yra ieškomas uždavinio sprendinys. Tokiu būdu gautos elektromagnetinio lauko vektorių bangolaidyje išraiškos taikomos bangolaidžiu perduodamai galiai skaičiuoti, apytikriai įvertinti nuostolius realiajame bangolaidyje, slopinimo koeficientui skaičiuoti ir t. t.