几种常用导波系统的主要特性 名称波型电磁屏蔽使用波段 双导线 TEM浪 m 同轴线 TEM 带状线 TEM 波波 差好差差 10cm 厘米浪 微带 准TEM浪 厘米浪 矩形波导T或M波好厘米波、毫米波 圆波导TE或M波 好 厘米浪、毫米浪 光纤 TE或TM 浪 差光波
名 称 波 型 电磁屏蔽 使用波段 双导线 TEM波 差 > 3m 同轴线 TEM波 好 > 10cm 带状线 TEM波 差 厘米波 微 带 准TEM波 差 厘米波 矩形波导 TE或TM波 好 厘米波、毫米波 圆波导 TE或TM波 好 厘米波、毫米波 光 纤 TE或TM波 差 光波 几种常用导波系统的主要特性
Magnetic field Magnetic field W Electric field 已 厢∠厦 propagation TE mode TM mode Magnetic flux lines appear as continuous loo Electric flux lines appear with beginning and end points
2.矩形波导传播特性 分离变量法 纵向场量法 a E=E 0 aH E=E 0 E=E 0 sa 0s oh x=0 E.=0→ x=d E=0→ E=E 0 ==00 0 E=E E=E=0 aH 0
分离变量法 a z y x b , 0 0 0 0 0 0 E 0 y z x y z x a x z y x z y b E E E E E E E E = = = = = = = = = = = = = 纵向场量法 0 0 0 0 E 0 0 0 0 0 0 0 0 0 y x y x a x y z z x z z x a z z y z z x y b y b H E x H E x H E y H E y E E E E = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 2. 矩形波导传播特性
TM wave TE wave -jk:2 h E: =Eo sn a xsin b H =Ho cos X cOS y E k Eo/m h x sin b Hsi kHo(m SIn x coS b E .Eo x cos y e k Ho mt MT 二 cOS x sin k2 oEE sm—xcos,ye OuH x sin jk:二 k2(b OFEo(m cOS E QuO(m n SIn x cosy b k k m=0,1,2…k 0,1,2, m和n都不能为零 m和n可以为零,但不能同时为零;
π , 1,2,3, y n k n b = = π , 1,2,3, x m k m a = = k z z z y b n x a m E E j 0 e π sin π sin − = z k z x z y b n x a m a m k k E E j 2 c 0 e π sin π cos π j − = − z k z y z y b n x a m b n k k E E j 2 c 0 e π cos π sin π j − = − k z x z y b n x a m b n k E H j 2 c 0 e π cos π sin π j − = k z y z y b n x a m a m k E H j 2 c 0 e π sin π cos π j − = − k z z z y b n x a m H H j 0 e π cos π cos − = z k z x z y b n x a m a m k k H H j 2 c 0 e π cos π sin π j − = z k z y z y b n x a m b n k k H H j 2 c 0 e π sin π cos π j − = k z x z y b n x a m b n k H E j 2 c 0 e π sin π cos π j − = k z y z y b n x a m a m k H E j 2 c 0 e π cos π sin π j − = − π , 0,1, 2, y n k n b = = π , 0,1,2, x m k m a = = TM wave TE wave m和n都不能为零； m和n可以为零，但不能同时为零；
据导波系统横截面的形状选取直角坐标系或者圆柱坐 系系,且令其沿z轴放置,传播方向为正z方向。 8. ul 以直角坐标系为例,则电场与磁场可以分别表 示为 E(, y,x)=Eo(,y)e3 H(,y, 2)=Ho(,ye E(x,y, z)=G, Ero(x, ye k +a,Evo(, y)e +GE-o(,y)e j二 H(x,y, 2)=a, Hro(x,ye +a, H,o(x,y)e +a Hro(,y)- 且满足下列矢量亥姆霍兹方程 OE E OE +k2E=0 2E(r)+k2E(r)=0 ax ay az k=O√E VH(r±k2H(r)=0 a2E O2HO2H Ox2+2+2+kH=0
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。 222 2 2 2 2 2 0 0 k x y z k x y z + + + = + + + = 2 2 2 2 2 2 EEE E E H H H 且满足下列矢量亥姆霍兹方程 j 0 ( , , ) ( , ) e z k z x y z x y − E E= j 0 ( , , ) ( , ) e z k z x y z x y − H H= 以直角坐标系为例，则电场与磁场可以分别表 示为 2 2 2 2 ( ) ( ) 0 ( ) ( ) 0 k k + = + = E r E r H r H r ( , , ) , , , ˆ 0 0 0 ( ) ˆ ( ) ˆ ( ) z z z jk z jk z jk z E x y z a E x y e a E x y e a E x y e x x y y z z − − − = + + ( , , ) , , , ˆ 0 0 0 ( ) ˆ ( ) ˆ ( ) z z z jk z jk z jk z H x y z a H x y e a H x y e a H x y e x x y y z z − − − = + + k = a z y x b ,