电磁波导

✍ dations ◷ 2025-12-02 17:21:49 #电磁学,振动和波

在电磁学和通信工程中,波导这个词可以指在它的端点间传递电磁波的任何线性结构。但最初和最常见的意思是指用来传输无线电波的空心金属管。这种波导主要用作微波频率的传输线,在微波炉、雷达、通讯卫星和微波无线电链路设备中用来将微波发送器和接收机与它们的天线连接起来。

介质波导采用固体介质杆而不是空心管。光导纤维是在光频率工作下的介质波导。微带(英语:microstrip)、共面波导、带状线(英语:stripline)或同轴电缆等传输线也可以认为是波导。

金属管波导中的电磁波可以想象为沿Z字形路径在波导中行进,在波导的壁之间来回反射。对于矩形波导的特殊情况,可以立足于这种观点的精确分析。在介质波导中的传播也可以同样的方式看待,波被电介质表面的全内反射限制在电介质的内部。一些结构,如无辐射介质波导和高保线(英语:Goubau line),使用金属壁和电介质表面来限制波。

1893年J.J.汤姆森第一个提出波导的概念。1894年O.J.洛奇第一个用实验证明了波导。1897年罗德·瑞利第一个完成了在空心金属圆柱形波导中传播模式的数学分析。(McLachan, 1947.)

对波导的分析需要通过求解麦克斯韦方程组,或其推导形式,即电磁波动方程,再加上由材料及其界面性质所决定的边界条件。这组方程有多个解。每个解也叫做一个模,也就是本征方程组。因此每个模的特性由其本征值决定,而本征值与波在波导中轴传播速度有关。波导传播的模取决于波长,偏振(极化),及波导的形状与大小。在空心金属波导中,对于矩形波导,基本模是transverse electric(横电波) TE1,0模;对于圆形波导,基本模是TE1,1


矩形空心金属波导TE1,0模.

圆形空心金属波导TE1,1模.

微波电路中用以传输信号的材料。

相关

  • 芽细胞在细胞生物学中,前体细胞(英语:precursor cell,也被称为母细胞,blast cell)是指已经部分分化的细胞,其分化潜能仅为单能性,较祖细胞更少。前体细胞可视为从干细胞分化到具体细胞的最
  • 人牛怪运载火箭米诺陶运载火箭是美国发展的一系列固态燃料运载火箭,又称为人牛怪运载火箭,源自LGM-30义勇兵导弹以及LGM-118A和平守护者导弹这两种洲际弹道导弹的改良版。经由轨道科学公司所
  • 直系同源在生物学种系发生理论中,若两个或多个结构具有相同的祖先,则称它们同源(Homology)。这里相同的祖先既可以指演化意义上的祖先,即两个结构由一个共同的祖先演化而来(在这个意义上,蝙
  • 多格拉语多格拉语(डोगरी / ڈوگری ‬),巴基斯坦常称为帕哈里语(पहाड़ी / پہاڑی‬),是印度-雅利安语支的语言,大约有500万人作为母语。多格拉语分布于印度和巴基斯坦,主
  • 尺八尺八原是吴地的一种木管乐器,后传入日本。竹制,外切口,五孔(前四后一),属边棱振动气鸣吹管乐器,以管长一尺八寸(约55公分)而得名,其音色苍凉辽阔,又能表现空灵、恬静的意境。古尺八由中
  • 非洲野狗非洲野犬(学名:Lycaon pictus),又名非洲猎犬、非洲豺犬或杂色狼,是生活在非洲草原、灌木丛以及稀疏林地的一种犬科动物,是非洲野犬属下唯一一种。非洲野犬的毛色与其他犬科动物有
  • 罗百吉罗百吉(1972年11月19日-),生于美国加州洛杉矶,是台湾著名电音歌手与DJ,高中时返台就读于华侨高中,毕业后便加入了演艺圈,以电子音乐为招牌出道。为台湾电音舞曲和Hip Hop的先驱。亦
  • 货郎担货郎担是游走于村屯乡里、城镇街巷,走街串巷,挑着扁担,贩卖日用小百货的“移动商店”。挑担者多为年轻男子,称作“货郎”,一般使用拨浪鼓、小锣等响器来招徕顾客。货郎担早在宋代
  • 周柏豪音乐作品列表周柏豪出道至今一共发行了3张录音室专辑、9张迷你专辑、2张精选辑、2张现场专辑及2张数码专辑。CDCD周柏豪 Moov Live 2011Music VideoDisc 2Encore:Encore:
  • 小里滕·乔纳森·梅格斯小里滕·乔纳森·梅格斯(Return Jonathan Meigs, Jr.;1764年11月17日-1825年3月29日),生于康涅狄格州米德尔敦,美国律师、政治家,美国民主-共和党成员,曾任美国参议员(1808年-1810年)