电磁波导

✍ dations ◷ 2025-12-09 13:47:59 #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

  • 国防高等研究计划署国防先进研究计划署(英语:Defense Advanced Research Projects Agency,缩写:DARPA),前称先进研究计划署(英语:Advanced Research Projects Agency,缩写:ARPA),是美国国防部负责研发军用
  • 大科学大科学(Big Science,Megascience,Large Science)一般是指投资大,多学科交叉的大型的基础科学研究项目,目前还没有一个确切的定义。大科学需要大量的资金,实验设备昂贵复杂,研究目标
  • 夏立言夏立言(1950年12月24日-),中华民国外交官,国立政治大学外交系、英国牛津大学法律系、伦敦大学法律系三硕士学位,曾任行政院大陆委员会主任委员、国防部军政副部长、驻印尼代表、外
  • 刺刀刺刀(英语:Bayonet),又称枪刺、铳剑、铳刀,为安装或捆绑在枪管上的匕首、小刀式武器,作为远距武器的近距离防御使用。刺刀大约16世纪即出现,最早的文献记载为1606年,何汝宾《兵录》
  • 夏威夷英语夏威夷英语,又称夏威夷克里奥尔英语(英语:Hawaian Creole English)或夏威夷皮钦语(Hawaian Pidgin),是一种克里奥尔语(混合语),为英语在太平洋的一种皮钦语,通行于美国的夏威夷州。英语
  • 种族编码狗哨政治(英语:Dog-whistle politics)指使用编排过的隐语的来向特定人群传递政治信息的手法。对于普通大众来说,这样的信息看起来也是可以理解的,但是实际的目标群体会有不同的理
  • 索兰纳斯索兰纳斯(英语:Soranus),约于公元1世纪至公元2世纪前后活动。生于以弗所的希腊医生,2世纪上半期行医并著有医学著作。现仅存的几部作品(用希腊语撰写)中包括四卷有关妇科的《论妇女
  • 曹云金曹云金(1984年1月26日-),本名曹金,天津人,中国相声演员,原德云社成员,曾拜师郭德纲学习相声,2010年宣布已退出德云社。搭档为刘云天。曹亮1984年出生于天津,2000年,其受到相声演员田立
  • 育英公院育英公院(朝鲜语:육영공원是19世纪末朝鲜的一所官办教育机构,系朝鲜半岛历史上最早的新式学校之一。育英公院创设于1886年9月,是朝鲜政府效仿美国在首都汉城(今韩国首尔)建立的学
  • 中国学科分类国家标准/620110 数学 120 信息科学与系统科学 130 力学 140 物理学 150 化学 160 天文学 170 地球科学 180 生物学 210 农学 220 林学 230 畜牧、兽医科学 240 水产学310