項目三波導傳輸線理論

1、阿克蘇職業(yè)技術(shù)學院項目教學設(shè)計 項目(單元教學設(shè)計(2學時波導在微波天饋線系統(tǒng)的應用矩形波導和圓波導較為廣泛地應用于遠距離能量傳輸,常用波導的電分析過程本節(jié)課我們講述了波導的基本概念、分類及一般分析的方法,大家在學項目(單元教學設(shè)計(2學時 即波導左右兩壁上(x=0,x=a上,Ez=0 波導上下兩壁上金屬圓波導及其傳輸特性、TM模式的場分量TM 模式(HZ=0, EZ 0,先求EZ各場分量的求解 在圓柱坐標系中,拉普拉斯算子2的形式為模的截止波長3.41a 最長,TE11模是TE 模中的最低模。2.62a 最長,TM01模是TM 模中的最低模。22211 項目(單元教學設(shè)計(2學時波導在模式變

2、化器件的應用波導的模式變化器,如圖3-18所示。圓波導中TE11模的場分部與矩形波導的TE10模的場分部很相似,因此,在工程上通過將矩形波導的橫截面逐漸過渡變?yōu)閳A波導， 從而構(gòu)成方圓波導變換器。 起作波導耦合器的作用。 理想波導 是指一條無限長而且直的波導，特性沿長度不變。波導管壁是理想導 體，電導率為無窮大；波導內(nèi)空間介質(zhì)各向同性、均勻且無損耗；波導中 無自由電荷和傳導電流；波導是無限長的管子，在管子內(nèi)沒有反射，截面 形狀、大小、結(jié)構(gòu)及媒質(zhì)分布不變；傳播的電流是簡諧的。 雙線傳輸線不能傳輸所有頻率的電磁波。 由于在高頻傳輸時存在 “集膚效 應”導致信號電流損耗增大而終止傳輸。 通常將“用來引

3、導電磁波，使它按人們意圖向某個方向傳輸?shù)脑O(shè)備”統(tǒng)稱 為波導。沿波導行進的波叫作導行波，簡稱導波或?qū)！?分析平行雙導體、同軸線或是空心金屬波導管等設(shè)備傳輸電磁波的問題， 從原則上講，都可以采用電磁場理論進行分析，并且是比較嚴密的。 分析規(guī)則金屬波導時經(jīng)常采用的方法是假設(shè)波導是理想波導， 求取矢量形 式的波動方程； 根據(jù)波導的幾何形狀選擇合適的坐標系統(tǒng)求得標量形式的 波動方程；采用分離變量法對標量波動方程求解；求解沿縱向傳播(關(guān)于 z的常微分方程和橫截面電磁場分布的偏微分方程； 第 11 頁 共 12 頁 利用麥克斯韋方程求出 Ex、Ey、Hx、Hy 與 Ez、Hz 的關(guān)系及各場分量的 表達式。進一步分析傳輸特性。 在金屬矩形波導和圓波導中同時存在有 TEmn 和 TMmn 模， 但其中 TE11 知 識 和 TM01 模分別是 TEmn 和 TMmn 模中的最低次模。矩形波導和圓波導 深 化 的傳導條件為： 工作波長小于該模式的截止波長。 而單模傳輸條件恰好讓 大量模式截止，只讓一個主模傳輸。圓波導的主模 TE11 模。矩形波導中 主模是 TE10。 本節(jié)課學習了同軸線的及其傳輸特性， 同時將前面學過的矩形波導和圓形 歸 納 波導的中點內(nèi)容進行復習， 本章內(nèi)容相對來說比較重要希望大家回去注意 總 結(jié) 復