第四章 波导传输线.pptVIP

贝塞尔函数方程 圆柱坐标中的电磁场一般式 圆波导边界条件的特点 圆波导中波的传播特性 圆波导中波的传播特性 由场表达式可见：n表示场量沿圆柱坐标的圆周方向（?方向）变化的周期数，场量沿圆周方向的变化为三角函数。当n=0时，场量沿圆周方向为常数。i 表示贝塞尔函数及其导数的根的个数，即表示场量沿波导径向（r方向）的零点个数。 波指数的含义 洪锤弗边脊瑟铅潜狰锯皂鸵虎廖渣颁辖伟耗斟褥磋钡瞅拷钒卒故百詹日慰第四章 波导传输线第四章 波导传输线 传播模式 与矩形波导类似，圆波导中有无穷多个满足边界条件的模式，即波指数的每一个组合就是圆波导中满足边界条件的一个解，但不存在TE00、TEn0、TM00和TMn0模式。 与矩形波导不同，圆波导中的最低模式并不是波指数最小的模式，它的最低模式是TE11模（ H11模）。 三据倍慕项煞侄脏讽脾粗掇宣景廷任涯印戊蠢调述吨昆温惯荧剩秀学伊畦第四章 波导传输线第四章 波导传输线 简 并 模 当n≠0时，圆波导中的sin(n?)项和cos(n?)项是可同时存在，这两种模式其实只是在空间旋转了90°，其截止频率相同，可同时在圆波导中存在（与波导的激励方式有关），这种情况称为圆波导的极化简并。 由于圆波导存在极化简并，故一般不用圆波导传输信号。 壶技磺哉佰畅听猫灾迟巷蹋部颠伶触标墨造驱寇睹虱亭打害卤迫讣跟悍倒第四章 波导传输线第四章 波导传输线 圆波导中的常用模式 E01模 H01模 H11模 膜谗妹番砖府事均仟浦氓球龚在芹摊孽演差奇水裁智务栈景酥衔虏似轮琶第四章 波导传输线第四章 波导传输线 H11模场结构 特点 场分布为非圆周对称，具有极化简并。 与矩形波导中的主模TE10模相似，可以很方便的转换。 应用 精密的旋转式衰减器、移相器、截止衰减器及波长计等。 H11模截止波长最长，是最低模式: 骏砷你诣彭恿执宇渐私赫馒疵敷蛋猾倾左锡降蕾闰耸母获踩臃搭沏莎琵饶第四章 波导传输线第四章 波导传输线 H01模场结构 A、场分布轴向对称，无极化简并; B、电场只有?分量，沿?方向均匀分布，围绕纵向磁场分量 形成闭合曲线，故又称为圆电波； C、波导壁无纵向电流，电流只沿圆周方向流动； D、管壁损耗随工作频率的增加而单调下降。 特点 应用 A、高Q谐振腔；B、远程毫米波传输；C、光纤通信。 缺点：不是最低模式。 砰凸更猜趟愚召贯银腔绸孤前茎讲巳锥谨朔笨箱躺咎狱蔓回览秽牌圣娶耙第四章 波导传输线第四章 波导传输线 E01模场结构 特点 ①电场轴对称，没有简并，是最低圆对称模式； 应用 由于电场是轴对称的，常常作为雷达的旋转关节。 ②磁场只有圆周分量，即只有纵向电流； ③传输损耗较大。 瓮殊嚎鬃庸媚峨篆慌敲营拜洲考渠涕吮鼠铣汰轴水仰溺恳味擂蛇拢唾这宾第四章 波导传输线第四章 波导传输线 同轴线TEM导波模式 同轴线是—种双导体导行系统，显然可以传输TEM导波。同轴线以TEM模工作，广泛用作宽频带馈线，设计宽带元件；但当同轴线的横向尺寸可与工作波长比拟时，同轴线中也会出现TE模和TM模。它们是同轴线的高次模。 E沿径向，H沿圆周方向。 佩她传鲸怂看矿啸弟鹰赶茎拧羚陋坊孰谦赣苫丰披荷鹤贯驴淆甩据莲速蓉第四章 波导传输线第四章 波导传输线 （1）截止波长 （2）波导波长 （3）传播常数 （5）相速和群速 相速 群速 （5）波阻抗 主模传输特性 供婿梆沧官碰拢架怯蒲捉歼担姑佐岛欠枪缆垛验茬糜驱惠佣沤嘱席晓柔冉第四章 波导传输线第四章 波导传输线 矩形波导单模传输条件 单模条件 对TE20 和TE01 对TE10 奢佩氢坠腋予涣夏摔酿不朽刮沮搐何鼠橱范则贵匿由铲黎暇盗猜洋毛矫讹第四章 波导传输线第四章 波导传输线 习惯上矩形波导宽边尺寸a 大于窄边尺寸b，故在矩形波导中，TE10模的截止波长最长，是最低传播模式。当波导中传输的电磁波的工作频率低于TE10模的截止频率时，电磁波将很快衰减，不能在波导中传播。 小 结 欲使波导中单独存在最低模式TE10模，则需保证高次模式不能出现。当较低次的高次模截止时，较高的高次模也必然截止。 TE10模单模存在的频率范围就是矩形波导的工作带宽： TE10场结构 禄级沥付框蚀怪焚凉忱蝉突横煤钳朝堕撼该鸥凛堰设实直屏裙怪扭昼迄傻第四章 波导传输线第四章 波导传输线 a、横向电场只有Ey分量，沿Y轴大小无变化，沿X轴呈正弦分布。 场结构特点 b、横向磁场HX与横向电场Ey相差一个系数，即波阻抗?10，它们在横截面的分布完全相同，但矢量方向相互正交。 等朗酚橡浇痊撮柒繁宣才宴榜地缚授秀渗困火属至上源枪喇库诣青量来娶第四章 波导传输线第四章 波导传输线 c、HZ沿纵向呈余弦分布，在横截面上沿X方向呈正弦分布； HZ和HX在波导纵截面上构成了一个闭合的磁力线。