电磁波导

✍ dations ◷ 2025-08-16 07:08:26 #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

  • 日尔曼语族日耳曼语族是印欧语系的一支,是居住在北部欧洲日耳曼民族的语族。这一族语言有鲜明的特征,最著名的有关于辅音演变的格里姆定律。一些早期(约公元2世纪)的日耳曼语言发展出自己
  • 马克斯·恩斯特马克斯·恩斯特(德语:Max Ernst,1891年4月2日-1976年4月1日),德国画家、雕塑家、图像艺术家及诗人。作为一名多产的艺术家,恩斯特是达达运动和超现实主义运动的主要领军人物。马克
  • 严复严复(1854年1月8日-1921年10月27日),乳名体乾,初名传初,改名宗光,字又陵,后名复,字几道,晚号愈壄老人,福建福州府侯官县(民国初年与闽县合并为闽侯县,今福州市)人,祖籍河南固始。中国近代启
  • 有效日期保质期是指产品在规定的贮藏条件下的品质保证期限。保质期一般在产品的外包装上,消费者容易看到的地方,一般食品、药品、护肤品、日用品等都会有保质期。
  • 国防部军医局国防部军医局是中华民国国防部附属机关,掌理中华民国国军医务及卫生勤务事项,负责国军军医政策、军医经管、军医行政、部队卫生勤务、医疗保健、卫材补给(保修)、军政医学研究发
  • 李锦沛李锦沛(Lee Gum Poy,1900年-1968年),祖籍广东台山,出生于美国纽约。20世纪华人建筑师。1920年毕业于普瑞特艺术学院,任职于芝加哥和纽约的建筑事务所。1923年,李锦沛作为基督教青年
  • 柴桑柴桑县,中国古县名。因柴桑山得名。西汉置,治所在今江西省九江市西南。属豫章郡。东汉仍属豫章郡,东汉末年,曹操自江陵顺江东下,诸葛亮至柴桑与孙权共谋抵抗,即此。三国吴属江夏郡
  • 约瑟夫·路易·盖-吕萨克约瑟夫·路易·盖-吕萨克(法语:Joseph Louis Gay-Lussac,1778年12月6日-1850年5月10日),法国化学家和物理学家,以研究气体而闻名。盖-吕萨克出生于法国上维埃纳省的圣利奥纳德,并在
  • 尤纳斯·卡兹劳斯卡斯尤纳斯·卡兹劳斯卡斯(立陶宛语:Jonas Kazlauskas,1954年11月21日-),前苏联及立陶宛篮球巨星,先后出任球员和教练等职司,曾任立陶宛国家男子篮球队、中国男篮、希腊国家男子篮球队主
  • 周成奎周成奎(1942年2月-),男,浙江海宁人,中华人民共和国政治人物,曾任全国人民代表大会常务委员会副秘书长,中国法学会副会长,《中国法学》编委会主任,第十届全国人大代表。