电磁波导

✍ dations ◷ 2025-11-29 20:17:00 #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

  • 君士坦丁堡战役在拜占庭帝国时期君士坦丁堡曾多次被围攻。其中有两次君士坦丁堡被占领。一次是1204年在第四次十字军东征中被十字军攻破,另一次是1453年被穆罕默德二世统治下的奥斯曼帝国攻
  • 科罗拉多斯翼龙Ptenodactylus Seeley, 1869残喙翼龙属(属名:Coloborhynchus,又误译为科罗拉多斯翼龙),是鸟掌翼龙科中的一个已灭绝属,生活在白垩纪的英国与摩洛哥。残喙翼龙的化石包含部分头颅骨
  • 兵 (消歧义)兵可以指:
  • 詹姆士二世婚生子女:玛丽二世安妮詹姆斯·弗朗西斯·爱德华·斯图亚特路易莎·玛丽亚·特雷莎·斯图亚特詹姆斯二世(苏格兰称为詹姆斯七世,James II and VII,1633年10月14日-1701年9月16日),1
  • 雷蒙·史密斯·杜根雷蒙德·史密斯·杜根(英语:Raymond Smith Dugan,1878年5月30日-1940年8月31日),是一名美国天文学家。杜根于1899年在美国马萨诸塞州的私立学院安默斯特学院毕业,并于1902年在安默
  • 勃生县勃生县(缅甸语:ပုသိမ်ခရိုင်)为缅甸伊洛瓦底省辖下的县,其区域面积为10,454平方公里,2014年人口1,630,716人。首府位在勃生。以下为勃生县辖下的镇:其中包含48个区、5
  • 阿尔内·迈尔阿尔内·迈尔(德语:Arne Maier,德语发音:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lucida Sans Unicode","Code2000","Ge
  • 尼尔斯·加德尼尔斯·威尔海姆·加德(丹麦语:Niels Wilhelm Gade,1817年2月22日-1890年12月21日),丹麦作曲家,指挥家,小提琴家,管风琴家。早年在哥本哈根担任小提琴手,1840年写出成名作序曲《奥西
  • 玻恩近似玻恩近似是量子力学中散射理论(en:Scattering_theory)中为求得李普曼施温格方程(en:Lippmann–Schwinger_equation)得近似解而提出的近似方法,由1954年诺贝尔奖得主玻恩提出。 量
  • 翠鸟属翠鸟属(学名)在动物分类学上是鸟纲佛法僧目翠鸟科中的一个属,包括了翠鸟科的大部分种,约有15种以上。