دانلود مقالات ISI درباره موج‌بر + ترجمه فارسی

موج‌بر(Waveguide) دستگاهی است که امواجی چون امواج الکترومغناطیسی و امواج صوتی را هدایت می‌کند. برای هر نوع موج انواع گوناگونی هادی موج وجود دارد. نوع اصلی و معمول آن یک لولهٔ فلزی توخالی است که به این منظور به کار می‌رود. هادی‌های موج در شکل هندسی تفاوت دارند که می‌توانند انرژی را در یک بعد محدود کنند، همچون هادی‌های موج ورقه‌ای و نیز می‌توانند در دو بعد انرژی را محدود کنند همچون هادی‌های موج تاری یا شیاری. بعلاوه هادی‌های موج مختلفی برای فرکانس‌های مختلف مورد نیاز است. به عنوان مثال یک فیبر نوری که امواج نوری را هدایت می‌کند، نخواهد توانست ریز موج‌ها را نیز هدایت کند. طبق یک حساب تخمینی؛ پهنای هادی موج باید در مرتبهٔ اندازهٔ طول موج امواج هدایت شده باشد. در طبیعت نیز ساختارهایی وجود دارد که همانند هادی موج عمل می‌کنند. برای مثال یک لایه در اقیانوس می‌تواند آواز نهنگ‌ها را تا فاصله‌های خیلی دور هدایت کند. موج‌ها در فضاهای باز در تمام جهات به شکل موج کروی منتشر می‌شوند و این امواج توان خود را متناسب با مجذور فاصله از دست می‌دهند. هادی‌های موج، امواج را محدود می‌سازند تا در در یک بعد انتشار یابند. با استفاده از هادی‌های موج در شرایط ایده‌آل امواج توان خود را هنگام انتشار از دست نمی‌دهند. به علت بازتاب کامل ازدیواره‌های هادی موج؛ موج‌ها درون آن به دام می‌افتند و بنا براین انتشار درون هادی موج تقریباً به شکل زیک زاک بین دیواره‌ها خواهد بود. این توصیف برای موجهای الکتزو مغناطیسی در لوله‌های تو خالی مستطیلی و دایره‌ای دقیق تر و کامل تر است. استفاده از هادی‌های موج حتی قبل از اینکه این اصطلاح به وجود آید، شناخته شده بود. از زمانهای قدیم انتشار امواج صوتی در امتداد یک سیم کشیده شده یک پدیدهٔ آشنا بوده است؛ همان‌طور که انعکاس صوتی که در یک مجرای تو خالی همچون یک غار یا گوشی‌های طبی شناخته شده بود. استفاده‌های دیگر از هادی‌های موج در انتقال توان بین دو جزء از سیستم مثل رادیو، رادار یا وسایل نوری می‌باشد. هادی‌های موج از اصول پایه‌ای آزمودن موج هدایت شده پیروی می‌کنند که از روشهای ارزیابی غیر مخرب است. انتشار امواج در امتداد محورهای هادی موج توسط معادله موج تشریح می‌شود و طول موج بستگی به ساختار هادی موج و همچنین فرکانس آن دارد. اگر امتداد عرضی هادی موج را در نظر بگیریم، موج در یک الگوی موج ایستاده محبوس می‌شود. معادله‌ای که شکل امواج متقاطع را توصیف می‌کند، بسیار پیچیده‌تر است. در مورد امواج الکترومغناطیسی از معادلات ماکسول سرچشمه می‌گیرد و در مورد امواج صوتی از معادلهٔ الکتریسیته خطی همراه با شرایط مرزی گرفته می‌شود که به شکل هادی موج و نیز مواد سازندهٔ هادی موج بستگی دارد. این معادلات راه حل‌های مختلفی دارند که روش‌های انتشار نامیده می‌شود. در هر کدام از این حالت‌ها که موج در امتداد هادی موج حرکت می‌کند، سرعت و شکل انتشار با نوع دیگر متفاوت خواهد بود. دسته فرکانس‌هایی که یک هادی موج می‌تواند هدایت کند به عرض آن بستگی دارد. تخمین زده می‌شود که برای طول موج‌های بلندتر هادی موج عریض تری احتیاج است. چون طول موج با وارون فرکانس متناسب است، در فرکانس‌های بالا هادی‌های موج عرض کمتری دارند و بالعکس. یک استثناء که در این قانون قابل ذکر است، برای حالت امواج مسطح در یک هادی موج مشخص وجود دارد. (مثل یک سیم هم محور در امواج الکترومغناطیسی یا لوله‌های توخالی برای امواج صوتی) در حالتی که یک موج مسطح داریم پهنای باند بزرگی وجود دارد که می‌تواند طول موجی بسیار بیشتر از مرتبهٔ اندازهٔ عرض هادی موج داشته باشد. در دو انتهای هادی موج تشدیدی حاصل می‌شود که در این حالت تنها فرکانس‌های مشخصی – حالت‌های طبیعی تشدید - برای دوره‌های طولانی می‌تواند وجود داشته باشد.