S2016Chap02-A§2-1波导通解.pdfVIP

第二章 传输线线和波波导 Chap.2传输线和波导 波导 –通常专指：空心金属波导管， –广义上指广义上指：：能够引导电磁波传播的装置能够引导电磁波传播的装置，比如双导线比如双导线、 同轴线、微带线、介质传输线等均可称为波导，也称传输线。 –其作用都是引导电磁波沿一定方向传播。 采用“场”的分析方方法  首先研究电磁波沿横截面为任意形状的规则波导的普遍特性，  然后讨论具体波导中电磁场的分布规律。  假定z方向是均匀且无限长的（规则波导） §2.1 导行电磁波的通解、波型和传输特性 一、波导中的波动方程及导行电磁波 研究波导中的电磁场问题研究波导中的电磁场问题，实质上就是求满足波导实质上就是求满足波导内壁边内壁边 界条件的Maxwell方程组 为使使问题更简单简单化并并考虑实虑实用性，作如作如下假设 ：  波导内壁是理想导电面（＝）  波导内为理想介质（、为实数常数）  波导内为无源区域( ρ=0,J=0)，且远离波源。  波导中的场随时间作简谐变化，可用复数形式表示  波导无限长 波导无限长 规则金属波导管壁材料一般由铜、铝制成，有时其内壁上 镀金或银镀金或银，并且波导内一般无填充物并且波导内一般无填充物，这样在上述假设下所这样在上述假设下所 得场解与实际情况相比不会有明显的误差。 §2.1 导行电磁波的通解、波型和传输特性 11））基于基于MMaxwellll方程组建立波动方程方程组建立波动方程    B EE   2    t  J、和都为0，  2   E   D E E   2 0    D    t H J   B H  2  tt   HH     2  J E 、都是实常数  H  t 2 0 D       0  B 时域矢量形式波动方程时域矢量形式波动方程 2） 时间和空间变量分离 复矢量形式波动方程      2 2  