ch6-2-矩形波導(dǎo) 圓波導(dǎo)

第六章波導(dǎo)6.2-6.3主題：1.波導(dǎo)特性的色散特性、特征阻抗、TE10模等效阻抗

2.圓波導(dǎo)場(chǎng)分布、色散與特征阻抗1矩形波導(dǎo)是高通濾波器，有截止頻率fc由色散方程可知當(dāng),kz為虛數(shù)，波不能傳播；只有當(dāng),kz為實(shí)數(shù)，波可以傳播；所以矩形波導(dǎo)是高通濾波器。截止頻率fc或截止波長(zhǎng)lc由決定，并得到2矩形波導(dǎo)是高通濾波器，有截止頻率fc將矩形波導(dǎo)代入得到，對(duì)于a=2b的矩形波導(dǎo)，當(dāng)a<l<2a時(shí)，波導(dǎo)中只能傳播TE10模，可以做到單模工作。圖6-6a=2b矩形波導(dǎo)的截止波長(zhǎng)分布圖3模式簡(jiǎn)并波導(dǎo)中不同模具有相同的截止波長(zhǎng)（或截止頻率）的現(xiàn)象，稱為波導(dǎo)模式的“簡(jiǎn)并”，在矩形波導(dǎo)中，除TEm0模和TE0n

模以外的模都有簡(jiǎn)并，即TEmn模和TMmn模m、n≠0）是簡(jiǎn)并的。波導(dǎo)中截止波長(zhǎng)最長(zhǎng)（或截止頻率最低）的模稱為波導(dǎo)的最低型模（或稱主模、基模），其它的模稱為高階模。矩形波導(dǎo)中的主模是TE10模（如果a>b），其截止波長(zhǎng)最長(zhǎng)，等于2a。4矩形波導(dǎo)色散特性曲線

上式表示的在（w，kz）平面上的曲線稱為矩形波導(dǎo)的色散關(guān)系?？v坐標(biāo)w用w10歸一化，w10是TE10模的截止角頻率，橫坐標(biāo)kz用kt10歸一化，kt10為T(mén)E10模的截止波數(shù)。(kt10=p/a)經(jīng)歸一化后，色散曲線上任一點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率表示相速與光速之比，切線斜率表示群速與光速之比。不管什么模式，愈接近截止頻率色散愈嚴(yán)重。5相速度和群速度由此可見(jiàn)，波導(dǎo)中傳輸模的相速度大于同一介質(zhì)中的光速。群速度小于同一介質(zhì)中的光速。傳輸模的相速度和群速度有關(guān)系

6波導(dǎo)波長(zhǎng)對(duì)于TE10模波導(dǎo)波長(zhǎng)：波導(dǎo)中某傳輸模相鄰兩等相位面之間的軸向距離

對(duì)于TE10模7特征阻抗與等效阻抗空氣填充的矩形波導(dǎo)，TE10模TE10模的特征阻抗與波導(dǎo)窄邊尺寸b無(wú)關(guān)。波導(dǎo)的特征阻抗用來(lái)研究不同截面波導(dǎo)連接問(wèn)題，對(duì)于TE10模并不有效。定義等效阻抗Ｚ=wm/kzTEＺ=kz/were0TM89101112131415161718192