电磁波导

✍ dations ◷ 2025-11-25 13:56:17 #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

  • 陈发虎陈发虎(1962年12月-),陕西丹凤县人,自然地理学家和环境变化专家。1984年毕业于兰州大学地理系,1987年、1990年又取得兰大自然地理学硕士和博士学位。担任兰州大学资源环境学院教授
  • 甲三醇原甲酸,又名甲三醇,是具有分子式HC(OH)3的假想化合物。在该分子中,中心碳原子结合至一个氢和三个羟基基团。迄今为止,原甲酸尚未被分离出来,据信是不稳定的,会分解为水和甲酸。原
  • 靖康之变靖康之变,又称靖康之祸、靖康之乱、靖康之难、靖康之耻、丙午之耻,是指宋朝的1126-27年,来自北方的女真族攻陷北宋京师开封府(今河南省开封市),掳走皇帝宋钦宗和太上皇宋徽宗,及几
  • 国王十字坐标:51°31′49″N 0°07′25″W / 51.5303°N 0.1236°W / 51.5303; -0.1236国王十字(King's Cross)是英国伦敦市中心的一个区域,位于查令十字以北4.8公里。国王十字车站和圣
  • 肯尼·史密斯肯尼·史密斯(英语:Kenny Smith,1965年3月8日-),美国NBA联盟前职业篮球运动员。1 布鲁克斯 | 7 埃雷拉 | 10 卡塞尔 | 11 马克斯韦尔 | 17 伊利 | 21 詹特 | 25 霍里 | 30 史密斯
  • 亚磊丝·泰吉华坦亚磊丝·泰吉华坦(英语:Alice Takewatan,1946年10月28日-)出生于台湾花莲县,布农族人,现为台湾原住民族文化产业发展协会理事长、多元文化艺术团团长。"植梦人"全球故事工程计划主
  • 乌马尔萨拉乌马尔萨拉(Umarsara),是印度马哈拉施特拉邦Yavatmal县的一个城镇。总人口19064(2001年)。该地2001年总人口19064人,其中男性10045人,女性9019人;0—6岁人口2124人,其中男1164人,女960
  • 峙马口岸坐标:21°49′11″N 107°1′28″E / 21.81972°N 107.02444°E / 21.81972; 107.02444峙马口岸(越南语:Cửa khẩu Chi Ma/.mw-parser-output .han-nom{font-family:"Nom Na To
  • 田仰田仰(1590年-1651年),号百源,贵州思南人,明朝政治人物,同进士出身。万历四十一年(1613年)癸丑科进士,三甲一百六十四名,由山东汶上县知县历太仆寺少卿、四川巡抚、兵部尚书。弘光元年(16
  • 拉里·希尔弗斯坦拉里·希尔弗斯坦(Larry Silverstein,1931年5月30日-),美国商人,于在布鲁克林出生。拉里·希尔弗斯坦与父亲一起创立了兆华斯坦地产公司。1977年,拉里·希尔弗斯坦与他的生意伙伴Be