电动力学第四章第四章电磁波的传播
电动力学 第四章 第四章 电磁波的传播
电动力学第四章波导第五节电磁导波与导波系统矩形波导中的电磁波主波
电动力学 第四章 第五节 波导 ⚫ 电磁导波与导波系统 ⚫ 矩形波导中的电磁波 ⚫ 主波
电动力学第四章一、电磁导波与导波系统1.电磁导波：用导体引导着传播的电磁波称为电磁导波。2.导波系统：引导电磁波沿一定方向传播的装置称为导波系统。（1）双线传输线：低频或直流情形下，用双线传输（2）同轴线传输线：（3）金属波导（矩形波导、圆波导）：良导体做成的中空管子。（4）表面波波导（微带线）：
电动力学 第四章 （1）双线传输线: 低频或直流情形下,用双线传输 （2）同轴线传输线: （3）金属波导（矩形波导、圆波导）：良导体做成的中空管子。 （4）表面波波导（微带线）： 1.电磁导波:用导体引导着传播的电磁波称为电磁导波。 2.导波系统:引导电磁波沿一定方向传播的装置称为导波系统。 一、电磁导波与导波系统
电动力学第四章二、矩形波导中的电磁波1.矩形波导中电磁波的通解通解满足亥姆霍兹方程和边界条件及V.E=0ak在波导中电磁波沿z方向传播，故取电场为E(x, y,z) = E(x, y)eik:2代入亥姆霍兹方程：V?E+kE=0022E(x,y)+(k? -k:)E(x,y) =00ox
电动力学 第四章 二、矩形波导中的电磁波 1. 矩形波导中电磁波的通解 通解满足亥姆霍兹方程和边界条件及 在波导中电磁波沿z方向传播，故取电场为： 代入亥姆霍兹方程： a b x y z k = E 0 ( , , ) ( , ) z ik z E x y z E x y e = 2 2 + = E k E 0 2 2 2 2 2 2 ( ) ( , ) ( ) ( , ) 0 E x y k k E x y z x y + + − =
电动力学第四章二、矩形波导中的电磁波1．矩形波导中电磁波的通解02hE(x, y)+(k? - k)E(x, y) = 0oy01k设电场任一直角坐标中分量为：u(x, y)= X(x)Y(y)其中：k2+k2+k2=k2代入上式分离变量得：d?x可得：+kX=0dx?u(x,y)=(C, cosk,x+D, sinkx)d?y·(C, cosk,y+D, sin k,y)+k.Ydy
电动力学 第四章 二、矩形波导中的电磁波 1. 矩形波导中电磁波的通解 设电场任一直角坐标中分量为： 代入上式分离变量得： a b x y z k u x y X x Y y ( , ) = ( ) ( ) 2 2 2 0 x d X k X d x + = 2 2 2 0 y d Y k Y d y + = 2 2 2 2 x y z k k k k + + = 2 2 2 2 2 2 ( ) ( , ) ( ) ( , ) 0 E x y k k E x y z x y + + − = 其中： 可得： ( ) 1 1 2 2 , ( cos sin ) ( cos sin ) x x y y u x y C k x D k x C k y D k y = + +