Wellen in Hohlleitern

Zusammenfassung

Elektromagnetische Wellen, die einmal von einer Antenne abgestrahlt wurden, können im Gigahertzbereich oder erst recht im optischen Bereich in der Regel nur empfangen werden, wenn zwischen Sender und Empfänger Sichtverbindung besteht. Falls diese Voraussetzung nicht erfüllt ist, müssen die Wellen durch einen Wellenleiter geführt werden. Metallische Hohlleiter führen recht verlustarm cm- und mm-Wellen, während dielektrische Wellenleiter in Form von Glasfasern sich sehr gut für die leitergebundene Übertragung von Lichtwellen eignen. In diesem Kapitel soll die Wellenausbreitung im Hohlleiter am Beispiel des Rechteck- und Rundhohlleiters behandelt werden. Wegen der einfacheren mathematischen Behandlung beginnen wir mit dem Rechteckhohlleiter und führen die wichtigsten Begriffe der Wellenausbreitung auf Leitungen ein. Dann werden die entsprechenden Ergebnisse für den Rundhohlleiter abgeleitet. Bei dieser Gelegenheit werden die Rechnungen so durchgeführt, daß in Kapitel 3 bei der Behandlung der Glasfaser auf die hier gewonnenen Ergebnisse zurückgegriffen werden kann. Gerade weil die Verhältnisse bei dielektrischen Wellenleitern noch komplexer sind, ist ein Verständnis des metallischen Hohlleiters beinahe unabdingbar.