电磁波导

✍ dations ◷ 2025-11-26 17:21:11 #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

  • 手写体手写体又称书写体,港澳粤语称为潦草,是每个人用手书写的字体,用意在于加快书写的速度,而对少数笔画的简写或连写。每个人的手写体因人而异。手写体包括:用刻字的篆书、毛笔书写的
  • 骆驼逢骆驼蓬(学名:Peganum harmala),又名野芸香,是骆驼蓬属下的一个有着木本地下茎的多年生草本植物物种。骆驼蓬属旧属蒺藜科,今属白刺科。其种子可入药,是为骆驼蓬子,有致幻效果,是台湾
  • 简并态简并能级(英语:Degenerate energy level)在物理学中,简并是指被当作同一较粗糙物理状态的两个或多个不同的较精细物理状态。:p. 48例如在量子力学中,原子中的电子,由其能量确定的
  • 朴彭年朴彭年(1417年-1456年),字仁叟,号醉琴轩,朝鲜王朝初期的一位学者、官员。死六臣之一。本贯顺天朴氏。其生父是朴终林。1434年通过科举考试,后来被朝鲜世宗任命为集贤殿学士,参与民族
  • 大韩航空902号班机空难大韩航空902号班机(KAL902,KE902)是一架大韩航空的波音707民航客机,于1978年4月20日在苏联境内的摩尔曼斯克附近被苏联国土防空军机击中,109名乘客和机组人员中有2名乘客死亡,13人
  • 洪堡山脉坐标:71°45′S 11°30′E / 71.750°S 11.500°E / -71.750; 11.500洪堡山脉(德语:Alexander-von-Humboldt-Gebirge)是南极洲的山脉,位于毛德皇后地,处于彼得曼山脉以西,属于沃尔
  • 包贾尼·拉约什包贾尼·拉约什,内梅图伊瓦尔伯爵(Count Lajos Batthyány de Németújvár,1806年2月14日-1849年10月6日) 匈牙利政治家,1848年匈牙利革命期间首届代议制政府首相,为马扎尔人独
  • 立法院社会福利及卫生环境委员会立法院社会福利及卫生环境委员会(英语:Social Welfare and Environmental Hygiene Committee of the Legislative Yuan),简称立法院社福卫环委员会、立法院卫环委员会,为立法院下
  • 凯瑟琳·贝尔凯瑟琳·丽莎·贝尔(英语:Catherine Lisa Bell,1968年8月14日-)生于伦敦,女演员,成名于她在执法悍将中扮演的莎拉,正在播出的军嫂(英语:Army Wives)中,她出演Denise Sherwood一角。在《
  • 糯米糍 (荔枝)糯米糍是荔枝最主要的栽培品种之一,主要栽种于广东省深圳市、台湾台中市等地。其特点是肉厚而多汁、含糖量达15%以上,浓甜如蜜,果皮鲜红,皮薄且核小。著名作家秦牧曾以:“果大、