电磁波导

✍ dations ◷ 2025-09-19 02:17:18 #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

  • 捶丸捶丸是中国古代的一项球类运动,类似于现代的高尔夫球。捶丸,顾名思义,捶者打也,丸者球也,是中国古代球类运动项目之一。它的出现与盛行和唐代的球类活动有密切关系。唐代除了足踢
  • 平行六面体在几何学中,平行六面体是由六个平行四边形所组成的三维立体,是一种平行多面体。它与平行四边形的关系,正如正方体与正方形之间的关系;在欧几里得几何中这四个概念都允许,但在仿射
  • 拉斯维加斯单轨电车.mw-parser-output .RMbox{box-shadow:0 2px 2px 0 rgba(0,0,0,.14),0 1px 5px 0 rgba(0,0,0,.12),0 3px 1px -2px rgba(0,0,0,.2)}.mw-parser-output .RMinline{float:none
  • 非洲独立运动非洲的非殖民化紧接着第二次世界大战之后。殖民地人民燃起独立运动。殖民国家退出非洲的行政管理。*  埃塞俄比亚从未成为殖民地
  • 集会集会可以指
  • 调孔亚纲调孔亚纲(Euryapsida)又称阔孔亚纲、上孔亚纲,是群中生代的海生爬行动物,特征是头骨有大的上颞孔,而缺少下颞孔。它们与单孔亚纲的差别在于,单孔亚纲的颞颥孔在下方。调孔亚纲是个
  • 铁圈 (实验室器材)铁圈又称铁环在实验室中用于安装在铁架台上来支撑烧瓶或烧杯等仪器。有的铁圈包括了一个夹子,用以连接铁架台,若铁圈自身不含夹子,则需要使用十字夹作为连接工具。
  • 创伤式授精创伤式授精(Traumatic insemination)是部分无脊椎动物的交配方式,即雄性用交接器刺入雌性的腹部,将精子注入腹腔(血腔)中。精子通过雌性的血淋巴散播到卵巢中,使其怀孕。雌性愈合前
  • 厄利孔KCA转轮式机炮厄利孔KCA转轮式机炮(英语:Oerlikon KCA;K意为(炮)、C则是30毫米,最后A即是第一型号)是一款由瑞士军备制造商厄利孔康特拉韦斯公司(英语:Rheinmetall Air Defence)(英语:Oerlikon Contra
  • 三办三办指中国明朝皇室的三种征调物资方式,即岁办、额办、采办。