6微波传输线解说.pptVIP

第6章 微波传输线 6.1金属波导传输线的一般分析 三、波导中不能传播TEM波 6.2 矩形波导（ Rectangular Waveguide ） TM11模 TM21模 TE10模 TE11模 TE21模 　 例 6.1　BJ-32型波导： （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？ 6.3 圆波导（Circular Waveguide） 6.4 同轴线及其高次模 一、 同轴线的主模TEM模 6.5 带状线 6.6 微带线 圆波导 一、 为什么引入圆波导 1）. 其几何对称性比矩形波导好，一些微波旋转器件 必须用到，比如有哪些信誉好的足球投注网站雷达的旋转关节。 2）. 机械加工方便，各点受力均衡，抗压能力强于矩 形波导 3） 传输品质因素比矩形波导高。 传输线品质因数F=功率容量 / 衰减 而在相同周长的条件下，圆面积最大 4） 圆波导某些传输模式特殊的场结构正好有利于微波技术向高频化发展。 1、TM波场分量表达式 其中, kcTMmn=υmn/R，υmn是m阶贝塞尔函数Jm(x)的第n个根 二、 圆波导内场分布 、 和 的变化曲线 由场分布可知，圆波导中同样存在着无穷多种TM模, 不同的m和n代表不同的模式, 记作TMmn, 式中, m表示纵向电场分量Ez 在圆周（0 2 )内沿 变化的周期数，n表示Ez 在0〈 r〈R的范围内零点的个数（n不为0）。 0.90R 0.75R 0.72R 0.62R 7.016 8.417 8.650 10.173 TM12 TM22 TM03 TM13 2.62R 1.64R 1.22R 1.14R 2.405 3.832 6.135 6.520 TM01 TM11 TM21 TM02 值 值 波型 值 值 波型 TM模的截止波长 2、TE波场分量表达式 其中， ， 表示m阶贝塞尔函数的一阶导数 的第n个根。 由场分布可知，圆波导中同样存在着无穷多种TE模, 不同的m和n代表不同的模式, 记作TEmn, 式中, m表示纵向磁场分量Hz 在圆周（0 2 )内沿 变化的周期数，n表示Hz 在 0〈 r〈R的范围内极值的数目，也就是贝塞尔函数导函数 的零点个数。（n不为0） 1.18R 0.94R 0.90R 0.74R 6.332 6.705 7.016 8.536 TE12 TE22 TE02 TE13 3.41R 2.06R 1.64R 1.50R 1.841 3.054 3.832 4.201 TE11 TE21 TE01 TE31 值 值 波型 值 值 波型 TE模的截止波长 3、波型及截止波长 由TM波和TE波的截止波数可求得相应的截止波长，它们分别为 圆波导不同波型的截止波长分布图，如图所示。 圆波导波型的分布图 TE11模的截止波长最长，因此TE11模是圆波导传输的主模，TE11单模传输的条件为 4、 简并（ ?c相同、场分布不同 ） 1、极化简并 （1）水平极化 ~ cos m? （2）垂直极化 ~ sin m? 2、 简并 三、圆波导中三种主要波型（重点） 我们将讨论圆波导中三种主要波型，即TE11模，TM01模和TE01模。 1、 传输主模——TE11模 在圆波导中，TE11模截止波长最长，λc=3. 412R，是最低型波也即传输主模。 圆波导TE11模 可以注意到,圆波导中TE11波与矩形波导TE10波极相似，因此微波工程中方圆过渡均采用TE11模。 但是，TE11模有两种极化方向，存在极化简并，因此一般很少用于微波传输线，而只用于微波元件。 方圆波导变换器 2. 轴对称波型——TM01模。 虽然TE01模TM01模都是轴对称模，但TM01模是截止波长最长的高次模式。 圆波导中TM01模 TM01模由于具有圆对称性不存在极化简并模，因此适用于微波天线馈线旋转铰链的工作模式。由于其