(19)TE模:E(Che-ipat+Celpan)sinnErelot(20)我们将把由这些场所表示的n 次模式分别称为TM,或TE,模。现在我们对具有深远意义的TM,模式进行观察。它的H。分布与无关LP=0时的(13)式},结果根据(7)式有E,=0,于是,对TM。模式,E和H均垂直于轴向3。因此,由(19)式中n=0项所表示的这一特殊模式邸是横电磁(TEM)模式,它在前一节中起重要作用。它的一个最重要的特性是,频率の与?方向波数 k之间的关系为 k=士oVue=士0/eEn=0 时的(15)式I,与均匀平面波相同。正如我们作13.1节所看到的,它的确是均匀平面波(15)式给出的TEM模式及高次TM,模式的频率与bg的关系,由图13.2.3的@~k曲线表示。对一给定频率の,存在两个矿,值,我们称之为士β,图中显线表示的虚数值。虚数值对应于指数衰减和“增长”解。指数“增长”解实际上是在一9方向上衰减的解。注意,从指数衰减场到传播场的转换,对高次模式而言,发生在截止频率(21)Dantel图13.2.3TM模式的色散关系恒定相位点(例如,场分量为零的某一点)的传搬速度是@/%。图13.2.3突出表明,对除TEM模以外的所有模式,相速均为频率的函数。由这个图所表示的@和b,的关系,即方程(15),通常称为色散方程。TE 模式的色散方程示于图13.2.4。尽管每条曲线所代表的场分布完全不同,但在这里所考虑的平行平板电极情况下,这些曲线与TM模式的曲线相同。下一节我们将更深人地了解高次TM和TE模式。+ 459
围13.2TE模的色散关系。13.3平行板间的TE和TM驻波这一节巾,我们将探讨13.2节中导出的二维高次模式与它们的源之间的关系。所选的例了与第5章和第8章中处理准静态的典型分析有直接联系。月模式叠加使纵向边界条件匹配,初看似乎是一个纯数学过程。然而,即使是定性地根据所得到的模式考虑激励的影响,也是十分有用的。对准静态系统,这已经是我们的经验。为了估计输出信号对激励电极与检测电极之间的距离b的依赖关系,5.5 节的电容衰减器的 EQS 响应将通过低次模式图示出来。在这里所关心的电动力学的情况下,单个模式占支配地位更为通用。大下它的截止频率时,一个给定的模式可以通过波导传播到远离激励的区域。各模式服从数学上在模式幅值的计算中有用的正交关系。在形式上,模式的正交性隐含于支配基频场分量的横向依赖关系的微分方程和相关的边界条件中。对TM模式,它们是(13.2.5)式和(13.2.11)式。TM模式:d++2,=0(1)其中dhn (a) =0; dhn (0) =0面对TE模式,它们是(13.2.8)式和(13.2.12)式。TE棋式: + .a-0(2)其中ezn(a)=0;en(0)=0这里所用的“正交”是指· 460