根据导波系统横截面的形状选取直角坐标系或者圆柱坐标系,且令其沿z轴放置,传播方向为正z方向。以直角坐标系为例,则电场与磁场可以分别表示为E(x, y,z) = E(x,y)e' ik:H(x, y,z) = H,(x, y) e: ik.z且满足下列矢量亥姆霍兹方程TETEEk2E=01y?12?1HHHk2H=021zyK
根据导波系统横截面的形状选取直角坐标系或 者圆柱坐标系,且令其沿 z 轴放置,传播方向为正 z 方向。 且满足下列矢量亥姆霍兹方程 以直角坐标系为例,则电场与磁场可以分别表 示为
上式包含了 E.,Ev,E,及 Hr,Hy,H,6个直角坐标分量,分别满足齐次标量亥姆霍兹方程可以证明,x和分量与z分量的关系为H, "1aeTEEjkiwm只要求出 z分kaxlyQ量,其余分量即可0H,1TE.aeE.jkjwm-*ke求出。yIx0:0.-1aeTE1Hz分量为纵向jkH&jweke1y1xeQ分量,因此这种方TE0H13aejk.-:Hjwe法又称为纵向场法Kly1x0式中ke =k2- k?M
上式包含了 及 6个直角坐标 分量,分别满足齐次标量亥姆霍兹方程。 可以证明, x 和 y 分量与 z 分量的关系为 式中 只要求出 z 分 量,其余分量即可 求出。 z 分量为纵向 分量,因此这种方 法又称为纵向场法
对于圆波导,选择圆柱坐标系,r和口 横向分量可用z纵向分量表示为:OTETHaewmikL.keaTr1fQH:0-1---kTE1 aE, = jwmka1frQ:0Th.I ae.weTEjik.-H.k?ee1f1Tr0TE:O:-1 Qae.1ATHIweE21f1rdK>2
对于圆波导,选择圆柱坐标系,r 和 横向 分量可用 z 纵向分量表示为
2.矩形波导传播特性矩形波导如图示,宽壁的内尺寸为α,窄壁的内尺寸为b。已知金属波导只能传输TE波及TM波,若仅传输TM波,则H,=0X按照纵向场法,此时仅需求出E,分量,然后即可计算其余各个分量
2. 矩形波导传播特性 矩形波导如图示,宽壁的内尺寸为 a ,窄壁 的内尺寸为 b 。 a z y x b , 已知金属波导 只能传输 TE 波及 TM 波,若仅传输 TM 波,则 Hz = 0 。 按照纵向场法,此时仅需求出 Ez 分量,然后 即可计算其余各个分量
已知电场强度的z分量可以表示为E, = E.o(x, y)e' k.2E,满足的齐次标量亥姆霍兹方程为'e+I'e+kE.ke =k2- k?=(Ix21y2考虑到也应满足 E,=E(x,y)e-ik,其振辐E上述方程4E0 +1即E=0KV
Ez 满足的齐次标量亥姆霍兹方程为 考虑到 ,其振辐 也应满足 上述方程。 已知电场强度的 z 分量可以表示为 即