第5章电磁场及微波技术+课件(黄玉兰).ppt

第5章 微波传输线 5.1 金属波导传输线的一般分析 5.1.1 导波方程及其求解 （5.1） （5.2） （5.3） （5.4） （5.6） （5.7） （5.15） （5.16） （5.17） （5.18） （5.22） （5.23） （5.24） （5.25） 5.1.2 波沿波导传输的一般 特性 1. 波导中传输模的种类 Ez=0且Hz=0的传输模称为横电磁模， 也称为横电磁波，记作TEM波。 (2)Ez=0而Hz≠0的传输模称为横电 模或磁模，记为TE模或H模；Ez≠0 而Hz=0的传输模称为横磁模或电= 模，记为TM模或E模。空心金属管 波导只能传输这类模。 (3)Ez≠0且Hz≠0的传输模称为混合模，分为EH模和HE模。 2. 截止波长 （5.27） 3. 波的速度 相速度定义为波型的等相位面沿波导 纵向移动的速度。公式为 （5.28） 群速度是指由许多频率组成的波群的速度，或者说是波包的速度。定义为 （5.29） 4. 波导波长 （5.31） 5. 波阻抗 （5.32） （5.33） 6. 功率流 （5.34） 5.2 矩形波导 5.2.1 矩形波导中的波型 及场分量 1. TM模 (5.44) 2. TE模 5.2.2 矩形波导中波的纵向传输特性 1. 截止波长 　　　　　　　　或 (5.52) (5.54) (5.55) 　 　　2. 相速度和相波长 　 3. 群速度 　 例5.1　用BJ32型波导作馈线，试问： （1）当工作波长为6cm时，波导中能传输哪些模式? （2）为保证单模传输，工作波长范围应为多少? （3）在传输TE10模时，测得相邻两波节点的距离为10.9cm，工作波长λ和波导波长λp为多少？ （4）当波导中传输工作波长为10cm的TE10模时，λp、vp及vg为多少？ 　 　　　解（1）BJ-32型波导　　　　　　， 　　　　　　，由公式 　　　既工作波长为6cm时，波导中能传输TE10模、TE20模、TE01模、TE11模和TM11模。 　　 （2）为保证单模传输，工作波长范围应为 　　　工作波长为　　　　　cm 　 （4）当波导中传输工作波长为10cm的TE10模时， 　　　　　　　　　　　　　　　　 光速 5.2.3 矩形波导中模式的场结构图 5.2.4 矩形波导的管壁电流 5.2.5 矩形波导尺寸的设计考 保证矩形波导单模传输的条件为 （5.69） 5.3 圆波导 5.3.1 圆波导中的波型及场 分量 1. TM模 （5.78） 　 2. TE模 　 　 3. 圆波导中的波型及截止波长 5.3.2 圆波导中的三个主要波型及其应用 1. TE11模 2. TM01模 3. TE01模 5.4 同轴线及其高次模 　　5.4.1 同轴线的主模TEM模 5.4.3 同轴线的尺寸选择 由式（5.96）可以得到工作波长与同轴线尺寸的关系为 ２.　获得最小的导体损耗衰