波導(dǎo)與導(dǎo)波解析課件

1、波導(dǎo)與導(dǎo)波解析波導(dǎo)與導(dǎo)波解析 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE101. 截止波長2. 波導(dǎo)波長g3. 相速度p4. 群速度g5.波型阻抗與b無關(guān)不同尺寸、波型阻抗相同相接匹配？微波測(cè)量二、 傳播參數(shù)2 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE101. 截止波長2. 波導(dǎo)波 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10影響平面波在空間傳輸和反射的是?平行雙線中影響反射的是?TE、TM波的Z0缺乏唯一性，為什么？矩形波導(dǎo)的等效特性阻抗可定義為：先提出來容后討論7. 傳輸功率波阻抗特性阻抗Z0、ZF3 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10影響平面波在空間傳輸和反射8. 功率容量Pmax 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10E10不能超過擊穿場(chǎng)強(qiáng)Eb，所以

2、與波導(dǎo)面積ab成正比, 隨增大而下降 波導(dǎo)比同軸線功率容量大？大功率饋電采用(雷達(dá)、電視)上面是在 ？ 狀態(tài)下若負(fù)載反射系數(shù)是 ?行波48. 功率容量Pmax 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10E1 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE109. 導(dǎo)體衰減衰減小，需增大？b(導(dǎo)體面積)。TE10衰減常數(shù)理論曲線對(duì)頻率f ，c有最佳值。矩形波導(dǎo)各模式衰減比較TE20TE11TE10TM11dB/(30.5m)TE10衰減最小規(guī)律？5 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE109. 導(dǎo)體衰減衰減小，需增 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10三、 場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖1. 場(chǎng)結(jié)構(gòu)的畫法 ？ 場(chǎng)的大小以 力線密度表示 磁力線永遠(yuǎn)閉合，電力線與導(dǎo)體邊界垂直

3、 電力線和磁力線相互正交2. TE10波場(chǎng)結(jié)構(gòu) 電場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖橫截面縱截面頂視圖6 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10三、 場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖1. 場(chǎng)結(jié)構(gòu) 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖yx線極化位置：？圓極化位置：？7 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖yx線極化位置： 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10總場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖：8 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10總場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖：103. TE10波內(nèi)壁電流-表面電流分布總內(nèi)壁電流 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10窄壁電流方向？寬壁中心電流方向？93. TE10波內(nèi)壁電流-表面電流分布總內(nèi)壁電流 3.3 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10表面電流分布特點(diǎn)：窄壁只有y向?qū)挶谥行闹挥衵向中

4、心點(diǎn)流不連續(xù)（加？ ）研究場(chǎng)結(jié)構(gòu)和電流分布的意義：正確激勵(lì)耦合模式、使用波導(dǎo)分析設(shè)計(jì)波導(dǎo)天線切斷電流的都要引起輻射電流連續(xù)縫有?輻射能量據(jù)?定理 電場(chǎng)位移電流 后連續(xù)10 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10表面電流分布特點(diǎn)：窄壁只有 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE1011 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE1013波導(dǎo)測(cè)量線:波導(dǎo)開縫激勵(lì)耦合可調(diào)衰減器：高次模的場(chǎng)分布書p92 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10412312波導(dǎo)測(cè)量線:波導(dǎo)開縫激勵(lì)耦合可調(diào)衰減器：高次模的場(chǎng)分布書p9An X-band waveguide slotted line.13An X-band waveguide slotted li四、矩形波導(dǎo)

5、尺寸選擇原則波導(dǎo)帶寬問題(單模傳輸)TE10模傳播, 其它高次模都應(yīng)截止。 為此應(yīng)滿足:波導(dǎo)功率容量問題傳輸功率可知，適當(dāng)增加b可增加功率容量 (30kv/cm) 3.3.4 矩形波導(dǎo)TE10波導(dǎo)的衰減問題導(dǎo)體衰減知, 增大b也可使衰減變小矩形波導(dǎo)的尺寸一般選為：b=a/2:標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)ba/2:高波導(dǎo)ba/2:扁波導(dǎo)14四、矩形波導(dǎo)尺寸選擇原則波導(dǎo)帶寬問題(單模傳輸)TE10模傳例 3-2設(shè)某矩形波導(dǎo)的尺寸為a=8cm, b=4cm; 試求工作頻率在3 GHz時(shí)該波導(dǎo)能傳輸?shù)哪Ｊ?。傳輸?shù)哪Ｊ?15例 3-2設(shè)某矩形波導(dǎo)的尺寸為a=8cm, b=4cm;例3-2: 矩形波導(dǎo)求：f解: 例16例3-

6、2: 矩形波導(dǎo)求：f解: 例18例3-3: 設(shè)計(jì)使 的電磁波單模傳播的波導(dǎo)尺寸，并使f與截止頻率間至少還有20%的保護(hù)帶。解：增加20%的保護(hù)帶，則TE10波的設(shè)計(jì)頻率為：取例17例3-3: 設(shè)計(jì)使 的色散方程與k空間3.3.3 矩形波導(dǎo)的色散方程與k空間色散方程：K空間當(dāng)kc點(diǎn)落在k 球(圓、xy平面)之內(nèi)，其對(duì)應(yīng)的模式可以傳播傳播條件：TE10、TE20TE10、TE20、TE30、TE01、TE11、TM1118色散方程與k空間3.3.3 矩形波導(dǎo)的色散方程與k空間色散方場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖19場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖21場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖（快速畫法）TE11TE21TE12TE22TM11TM22TM21無界TE波力線圖無界TM波力線圖20場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖（快速畫法）TE11TE21TE1