33矩形波导2.ppt

* * 第二节 矩形波导 矩形波导TE10波(Ⅱ ) 一、TE10波场分布 TE10波主要特性 场结构 图3-1 二、TE10波的另一种表示 我们在上面给出的TE10波表达式，是以Hz为领矢矢量的。然而，在实用上也常有用Ey作领矢矢量，即设 利用Maxwell方程 (3-1) 于是最终得到 很明显， (3-2) 三、TE10波的功率和容量 根据电磁场理论 (3-3) 其中 是Poynting矢量。 图 3-2 计算功率时的面积元 (3-4) 空气波导 非磁介质波导 请注意：对非磁介质波导， 表示介质中的波长。 在实际工程中有个功率容量问题，E0不能超过击穿场强Emax，所以 (3-5) 【讨论】(1)功率容量Pmax与波导面积ab成正比。所以，低频雷达功率容量大，此外，同样的情况波导比同轴线功率容量大。 很明显，x愈接近1则功率容量愈低，且x0.5会出现其它模式。 (2)Pmax与 有关 设 图3-3 (3-6) (3) (4) 四、TE10波内壁电流 在电磁理论中已经讲过波导管壁的传导电流分布是由管内磁场的切向分量所决定。 (3-7) 图 3-4 波导管内壁电流 管壁电流 处于波导内壁(因为有Skin Effect)； 大小等于 ； 方向由 决定。 总的内壁电流见图所示 图 3-5 中间的源由场的变化——也即位移电流 给予连续。 在波导中凡是切断电流的都要引起辐射和损耗，所以，波导与法兰的连接一定要密切配合。 五、TE10波衰减 在矩形波导作传输线运用时，功率容量和衰减是一个问题的两个方面：增加功率是为了使通讯雷达“看”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。 一般认为波导空间(Air Space)是无耗的，所谓衰减是指电流的壁损耗。假定P0是理想导体波导的传输功率，则 图 3-6 衰减计算用图 在波导内表面壁dσ=dldz上衰减功率 式中，Jsm——表面电流密度；Rs——表面电阻。