电磁场波课件教学PPT第七章 导行电磁波.ppt

第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第七章 导行电磁波 * （2）当 时 此时 故此时能传输的模式为 由于工作波长 第七章 导行电磁波 * （3）当 时 此时 故此时能传输的模式为 由于工作波长 第七章 导行电磁波 * 7.2.3 矩形波导中的主模 若b a 2b ，TE01 模为第一个高次模 若a 2b ，TE20 模为第一个高次模 TE10 模（主模）的传播特性参数 主模：截止频率最低的模式 高次模：除主模以外的其余模式 在矩形波导中（a b ）：主模为TE10 模 第七章 导行电磁波 * 对于主模TE10 模，电磁场分量复数形式为 主模的场结构 场强与y无关, 即各分量沿y轴均匀分布；沿x方向的变化为正弦变化 横向驻波变化，纵向行波变化 第七章 导行电磁波 * 主模的场结构 矩形波导TE10模的三维场分布图 第七章 导行电磁波 * 主模的管壁电流 管壁电流 处于波导内壁(因为有Skin Effect)； 大小等于 ； 方向由 决定。 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 第七章 导行电磁波 * 研究管壁电流的实际意义：反射、耦合、辐射、损耗、测量等。 第七章 导行电磁波 * x y z O b a 主模的功率传输 其中 是Ey在波导宽边中心处的振幅值 第七章 导行电磁波 * 矩形波导问题总结 矩形波导内可传播TE波和TM波 主模为TE10 相关物理量 工作频率、截止频率；波数、截止波数；工作波长、截止波长、波导波长；波阻抗；模式简并；单模传输 第七章 导行电磁波 * 解：（1）对于b a 2b 的矩形波导，其主模为TE10 模，相 应的截止频率： 例7.2.2 有一内充空气、截面尺寸为 的矩形波导，以主模工作在 3GHz 。若要求工作频率至少高于主模截止频率的 20% 和至少低于次高模截止频率的 20% 。 （1）给出尺寸a 和b 的设计。 （2）根据设计的尺寸，计算在工作频率时的相速、波导波长和波阻抗。 次高模为TE01 模，其截止频率： 第七章 导行电磁波 * （2） 取 则 解得 且 由题意 第七章 导行电磁波 * 本章习题： 7.2, 7.5, 7.7 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 电磁场与电磁波 第七章 导行电磁波 第七章 导行电磁波 电磁场与电磁波 电磁场与电磁波 第七章 导行电磁波 电磁场与电磁波 第七章 导行电磁波 第七章 导行电磁波 * 分类分析时变电磁场问题 第4章 电磁波的 典型代表 电磁波的 传输 共性问题 个性问题 电磁波的 辐射 第5、 第7章 第8章 均匀平面波 波导 天线 √ 6章 √ √ 第七章 导行电磁波 * 第七章 导行电磁波 * 导行电磁波 —— 被限制在某一特定区域内传播的电磁波 常用的导波系统的分类 ： TEM传输线、金属波导管、表面波导。 导波系统 —— 引导电磁波从一处定向传输到另一处的装置 第七章 导行电磁波 * 1. TEM波传输线 第七章 导行电磁波 * 2. 波导管 矩形波导 圆波导 第七章 导行电磁波 * 本章内容 7.1 导行电磁波概论 7.2 矩形波导 7.3 圆柱形波导 7.4 同轴波导 7.5 谐振腔 7.6