电磁场与电磁波8.2节.pptVIP

8.2 圆波导 若将同轴线的内导体抽走，则在一定条件下，由外导体所包围的圆形空间也能传输电磁能量，这就是圆形波导，简称圆波导。 与矩形波导一样，圆波导也只能传输TE和TM波型。 本节要点 圆波导中的场 圆波导的传输特性 圆波导中的场 表达式中的 是由于圆波导的轴对称性，使场的极化方向具有不确定性，因此导行波的场分布在 方向存在两种可能的分布，它们独立存在，相互正交，截止波长相同，构成同一导行模的极化简并模。 其中，Jm(x)为m阶贝塞尔函数； 为m阶贝塞尔函数的一阶导数的第n个根， 。 TE波： 采用分离变量法及边界条件，求得纵向磁场的通解为 圆波导中的场 与TE波相同的分析，可求得TM波纵向电场通解为： 结论：圆波导中存在着无穷多种TE和TM模，不同的m和n代表不同的模式，记作TEmn和TMmn，其中，m表示场沿圆周分布的整波数，n表示场沿半径分布的最大值个数。 相移常数分别为 圆波导的传输特性 圆波导中各模式截止波长的分布图 简并模 由于贝塞尔函数具有 的性质，所以一阶贝塞尔函数的根和零阶贝塞尔函数导数的根相等， 故 ，从而形成了TE0n模和TM1n模的简并。 圆波导是圆对称结构。对于 的任意非圆对称模式，由于场沿 方向存在 两种场分布，两者的截止波数相同传播特性相同，但极化面互相垂直，称之为极化简并。 E-H简并 极化简并(polarization degenerate) 在圆波导中除TE0n和TM0n 外的所有模式均存在极化简并。