电磁波导

✍ dations ◷ 2025-11-24 07:11:59 #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

  • 圆锥角膜圆锥角膜(英语:Keratoconus),可简称为 KC、KCN、KTCN,是一种眼疾患,角膜会变得愈来越薄。圆锥角膜可能引起视野模糊(英语:Blurred vision)、复视、近视、散光及畏光。通常患者的两眼
  • 庚七醇庚七醇,是一种天然糖醇 ,含有七个碳原子。它是广泛分布在植物,红藻,真菌,苔藓和地衣中的物质。 它也被发现来自大肠杆菌的脂多糖。在某些较高等的植物中,例如报春花属,庚七醇有几个
  • 茶艺茶艺指仪式化的泡茶与饮茶技艺,在中国已经存在很长一段时间,此名字的采用是经过讨论,以区分于源自日本的茶道,并从通俗而易于被大众接受的角度出发的。目前,开设茶艺馆在东亚文化
  • 中国人民解放军空军军医大学中国人民解放军空军军医大学,简称空军军医大学,对外又称中国人民解放军第四军医大学,本部位于陕西省西安市,隶属中国人民解放军空军,是为军队培养高、中层次医学专业人才的全国重
  • 丹达腊之灯丹达腊之灯(英语:Dendera light),是埃及丹达腊哈索尔神庙一处浮雕,地下深处的某个房间中,有一个描绘著两个奇怪物体的浮雕。在每个物体中,一条微弯的蛇从一朵花里爬出,被封在一个附
  • 吉泰盆地吉泰盆地,在地质学上又称为吉安凹陷,是位于中国江西省中部、赣江中游的一个盆地,面积1.87万平方公里,地域上包括吉安市所辖的吉州区、青原区、泰和县、吉水县、吉安县、永丰县、
  • 胡家奇胡家奇(1962年5月24日-),出生于中国湖南省岳阳市,人类学家,拯救人类行动组织创始人。1979年就读于东北大学,毕业后供职于国家建筑材料工业局。1994年创办企业至今,创办的企业涵盖互
  • 斯蒂夫·古根伯格斯蒂夫·古根伯格(英语:Steven Robert "Steve" Guttenberg,1958年8月24日-)是美国的一位演员、作家、商人、制作人和导演。他在1980年代出演电视剧警察学校之后成名,此后又出演了
  • 蔡梦说蔡梦说(1549年-1626年),字君弼,福建泉州府晋江县人,福建漳州府龙岩县军籍,明朝政治人物。隆庆元年(1567年)福建乡试第五十三名,万历二年(1574年)甲戌科会试第二百四名,登三甲第一百三十七
  • B级片B级片(英语:B movie或B film)是指低成本(英语:Low-budget film)制作的商业电影,而并非文艺片。在最初的定义里,B级片指的是在好莱坞黄金时代中以双片连映(英语:Double feature)形式发行