chap2 11矩形波导.ppt

表面电流 在导体内表面,有表面电流,总有衰减,如何衰减,除了介质波导有介质损耗外,空气的损耗很小,波导有电流,波导衰减,用表面电流来加以分析,天线,飞机机头的TD雷达,全是裂缝天线,那么裂缝天线在波导中开缝,开缝为何能发射呢,因为切割了电流,电流怎么切割,才能发射的好,这就是我们要研究的,我们波导要进行测量,看看波导里面场是如何分布的,阻抗究竟等于多少,驻波比如何分布的,测量有两个问题,第一我们要把里面的场取出来,第二,我们要不能破坏里面的场,破坏了里面的场,取出来也没有用,表面电流的研究还是很重要的. 导体上表面电流,法向都是外法向, 电流都朝外走,电流那里来呢,什么东西使它朝外走呢,什么原因使它往外走,用电磁场理论来解释下,电流总是连续,外面没有,里面有,电场的变化,位移电流补充传导电流,裂缝天线,有一定的角度,向外辐射,测量电场,中间开缝,可以测到电场,没有破坏里面的场 所有导波系统都是有衰减,介质衰减和导体衰减,空气衰减小,重点研究导体衰减,导体的传导电流衰减,或者电流衰减,都不是理想导体,都是良导体,良导体就有损耗,有电阻,如果sigma越大,Rm越小,衰减越小 消失模式(凋落模) 衰落波,衰减波,我们在日常生活中间,就要遇到波动,不仅电磁波,其它空气动力学,都要遇到衰落波,这衰落波非常有用,不可回避的,小河,如果,我把小河,有块石头,突然,在这个地方,它出现涡旋,太重要了,它就是凋落波,它超前走了没有,没有超前走,是不是波,是波,为什么重要,大家不理解,凋落模和波都是一种物质,波遇到物质要反射,遇到墙要反射,波遇到波也要反射,这是重要概念,波往前走,没碰到石头,就有反射,漩涡也是物质,天线中间,两个天线构成两个天线阵,有的地方加强,有的地方减弱,这是波的相干,同相,加强,是主瓣,有的地方反相,波就抵消了,凋落模(可以举例,逛街,人拥挤,传话删) 消失模式(凋落模) 衰落波,衰减波,我们在日常生活中间,就要遇到波动,不仅电磁波,其它空气动力学,都要遇到衰落波,这衰落波非常有用,不可回避的,小河,如果,我把小河,有块石头,突然,在这个地方,它出现涡旋,太重要了,它就是凋落波,它超前走了没有,没有超前走,是不是波,是波,为什么重要,大家不理解,凋落模和波都是一种物质,波遇到物质要反射,遇到墙要反射,波遇到波也要反射,这是重要概念,波往前走,没碰到石头,就有反射,漩涡也是物质,天线中间,两个天线构成两个天线阵,有的地方加强,有的地方减弱,这是波的相干,同相,加强,是主瓣,有的地方反相,波就抵消了,凋落模(可以举例,逛街,人拥挤,传话删) 喇叭天线,从喇叭这头走过去,畅通无阻的,波超这边走,没有任何阻挡,为何反射很大,这是什么道理亚,这就象小河里面有个漩涡,这里面由于电磁规律,里面有漩涡,波碰到漩涡,人的眼镜这个频率看不清. 开个微型窗,波从里面全过去,波通过导体全反射,就像蜜蜂一样垫底,让波直接过去(可以举例,逛街,人拥挤,传话删) 电流如图2.11所示 2. TE10模的场结构及电流分布图 图2.11 (五)矩形波导的主模—TE10模 　　电场线垂直于上下两宽壁，由正电荷指向负电荷；闭合的磁场线平行于上下两宽壁。 电流如图2.18所示 2. TE10模的场结构及电流分布图 图2.18 (五)矩形波导的主模—TE10模 3. 传输功率、能量与衰减 (五)矩形波导的主模—TE10模 　　在矩形波导作为传输线运用时，功率容量和衰减是一个问题的两个方面。功率容量是为了使通信和雷达“看”得远，减小衰减是为了保证功率不受损失，一个“增产” ，一个“节支” ，相互依存，缺一不可。 由式(2.50)得 从TE10模电场表示式(2.50a) 可以看出，最大电场应在x=a/2处，即 从此式解出A,代入式(2.66a) ，可得用 表示的传输功率 (2.66a) (五)矩形波导的主模—TE10模 (2.66b) 若电场Ey采用式(2.58b)，则功率表示式为 当上述最大场强达到击穿程度时，即 ，此时的功率为矩形波导主模的击穿功率 (2.66b) (2.66c) (2.67) (五)矩形波导的主模—TE10模 (五)矩形波导的主模—TE10模 (2.67) (2.68) 由式(2.67)可见：矩形波导主模的击穿功率或功率容量与波导内填充的介质及其击穿场强有关，还与波导截面尺寸及工作波长有关。通常波导中填充空气，这样有 式(2.68) 表明击穿功率与波导截面尺寸及工作波长有关。波导尺寸中b愈大，Pbt愈大，与波长的关系由图2.20示出。图中表明Pbt随工作波长的增加而下降。当 时，Pbt急剧下降