【2017年整理】导行电磁波.ppt

第八章 导行电磁波;带状线;8-1 TEM波、TE波及TM波 ; 名 称; 首先设导波系统是无限长的，令其沿 z 轴放置，且传播方向为正 z 方向，则该导波系统中的电场与磁场可以分别表示为;理想介质中，无源区的麦克斯韦方程为;式中;8-2 矩形波导中的传播特性 ;它应满足齐次标量亥姆霍兹方程，即 ;由于上式中的第二项仅为 y 函数，而右端为常数，因此，若将此式对 x 求导，得知左端第一项应为常数。若对 y 求导，得知第二项应为常数。; 已知 Ez 分量与波导四壁平行，因此在 x = 0, a 及 y = 0, b 的边界上 Ez = 0。由此决定上述常数，再根据这些结果求出分离常数为; 1，电磁波的相位仅与变量 z 有关，而振幅与 x, y 有关。因此，在z方向上为行波，在 x 及y 方向上形成驻波。;类似地可以导出矩形波导中TE波的各个分量为 ; 已知 ，即 。可见，当时 ， ，这就意味着波的传播被截止，因此， 称为截止传播常数。;那么，传播常数 kz 可以表示为 ;利用关系式 ，即可求得对应于截止传播常数 的截止波长 为;TE10波为矩形波导中的常用模式或称为主模。; 窄壁尺寸的下限取决于传输功率，容许的波导衰减以及重量等。;根据相速与相位常数的关系，求得矩形波导中的相速 为 ;根据波长与相位常数的关系，求得波导中电磁波的波长 为 ;同理可得TE波的波阻抗为; 解： ①当内部为真空时，工作波长为;③若填充 的理想介质，则工作波长为;矩形波导仅可传输TM波和TE波。;TE10波的截止波长、相速、波导波长及能速。 ;矩形波导中的TE10波 ;;x;几种高次模的场分布;主 要 内 容