第3章 规则波导和空腔谐振器 《微波技术 知识与天线（第2版）》课件.pptVIP

* 3.2.7 激励与耦合 2. 激励装置 （3）小孔激励：在波导公共壁上开一个或几个小孔，即构成小孔激励装置 图a的公共壁为窄壁，只有磁场起作用，是磁场激励 ； 图b和图c的公共壁为宽壁，电场和磁场都起作用，是混合激励。 第3章 规则波导和空腔谐振器 a） b） c） 图3-2-14 小孔激励装置 * 3.3 圆波导 3.3.1 贝塞尔函数 标准形式： 通解 图3-3-1 贝塞尔函数 图3-3-2 诺依曼函数 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.3.2 圆波导的一般分析 横向场与纵向场的关系式 第3章 规则波导和空腔谐振器 图3-3-3 圆波导及其坐标系 * 3.3.2 圆波导的一般分析 1. 圆波导中的TM波 纵向场方程和边界条件 纵向场方程的通解 （运用分离变量法 ） ——TM波的截止波数 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.3.2 圆波导的一般分析 1. 圆波导中的TM波 TM波的场表达式 ， 是圆波导中的模式指数 对应的场称为TMmn波或TMmn模。 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.3.2 圆波导的一般分析 2. 圆波导中的TE波 TE波的纵向场方程和边界条件 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.3.2 圆波导的一般分析 TE波的场表达式 第3章 规则波导和空腔谐振器 ——TE波的截止波数 * 3.3.2 圆波导的一般分析 3. 几点讨论 （1）m、n的物理解释 m 表示场沿圆周方向分布的周期数； n表示场沿径向分布的零点数（不含 这个零点）。 （2）截止波长 截止波长不仅与波导尺寸有关，还与波型指数有关。圆波导只能传输 的电磁波； 圆波导存在模式简并和极化简并。 （对TMmn模） （对TEmn模） 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.3.2 圆波导的一般分析 3. 几点讨论 （3）单模传输条件 （4）传输参量 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.3.3 圆波导的常用波型 1. TE11模（ ， ） TE11模是圆波导的主模， 。 图3-3-4 圆波导TE11模 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.3.3 圆波导的常用波型 TE11模的场结构与矩形波导TE10模相似，因此它们之间的波型转换很方便。 TE11模存在极化简并。 图3-3-5 圆方波导 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.3.3 圆波导的常用波型 2. TM01模（ ， ） 。 TM01模没有简并模。 图3-3-6 圆波导的TM01模 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.3.3 圆波导的常用波型 TM01模的电磁场沿 方向没有变化，即场分布是轴对称的，因此也称为圆磁模。 TM01模常用于天线的扫描装置——转动铰链。 图3-3-7 转动铰链 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 第3章 规则波导和空腔谐振器 3.1 矩形波导——一般分析 3.2 矩形波导——TE10模 3.3 圆波导 3.4 空腔谐振器 * 3.1 矩形波导——一般分析 3.1.1 矩形波导中的TM波（ ， ） 1. 纵向场方程及其通解 纵向场方程 通解（运用分离变量法） 第3章 规则波导和空腔谐振器 图3-1-1 矩形波导及其坐标系 * 3.1.1 矩形波导中的TM波 2. 边界条件及纵向场方程的特解 纵向分量 的边界条件是 纵向场方程的特解 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.1.1 矩形波导中的TM波 3. 横向分量与纵向分量的关系 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.1.1 矩形波导中的TM波 4. TM波的场表达式 称为截止波数 ， ，称为模式指数或波型指数，对应的波型称为TMmn波或TMmn模。 第3章 规则波导和空腔谐振器 * 3.1.3 几点讨论 1. m、n的物理解释 m表示场沿波导截面宽边分布的半波数； n表示场沿波导截面窄边分布的半波数。 2. 截止波长 和截止频率 截止波长不仅与波导尺寸有关，还与波型指数有关。 矩形波导中存在一个截止波