第7講矩形波導(dǎo)

電子與信息學(xué)院第6講矩形波導(dǎo)射頻電路與天線RF

Circuits

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Antennas第7講 內(nèi)容電子與信息學(xué)院引言矩形波導(dǎo)的場分布矩形波導(dǎo)的傳輸特性University

of·Tec矩hnol形ogy波導(dǎo)的TE10波波導(dǎo)的激勵(lì)與耦合7.1引言截面為矩形的空心金屬管。電磁波被封閉在管內(nèi)傳輸。沒有輻射，損耗低、傳輸功率大。截面為單導(dǎo)體，只能傳TE或TM波，不能傳University

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TechTnoEloMg波y電子與信息學(xué)院University

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Technology為了求解矩形波導(dǎo)的場分布，可以求解橫向波動(dòng)方程，然后用縱向分量法求出各分量。TE波: TM波:電子與信息學(xué)院7.2矩形波導(dǎo)的場分布University

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Technologyz方向：行波x,y方向：純駐波m：x方向駐波數(shù)n：y方向駐波數(shù)m,n不同時(shí)0每一對m和n對應(yīng)一種場的結(jié)構(gòu)每一種場結(jié)構(gòu)我們稱為波導(dǎo)內(nèi)場分布的一種模式TE波:電子與信息學(xué)院University

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Technologyz方向：行波x,y方向：純駐波m：x方向駐波數(shù)n：y方向駐波數(shù)m,n不能為0每一對m和n對應(yīng)一種場的結(jié)構(gòu)每一種場結(jié)構(gòu)我們稱為波導(dǎo)內(nèi)場分布的一種模式TM波:電子與信息學(xué)院University

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Technology7.3矩形波導(dǎo)的傳輸特性截止波數(shù)：電子與信息學(xué)院矩形波導(dǎo)有高通特性：University

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Tech·no不lo同gy模式，傳輸條件不同，次數(shù)越高越難傳輸·不同尺寸，傳輸條件不同，尺寸越小越難傳輸·頻率不同，可傳輸?shù)哪Ｊ讲煌?，頻率越低越少模式電子與信息學(xué)院·模式圖：各個(gè)模式可傳輸?shù)念l率范圍University

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Techno·lo簡gy

并：

不同的模式由相同的截止頻率（波長）·簡并模：有相同截止頻率（波長）的模式·截止模：不能傳輸?shù)哪Ｊ健せ＃?/p>

截止頻率最低（截止波長最長）的模式·高次模：截止頻率不是最低的模式·單模傳輸范圍：只有一個(gè)模式能傳輸?shù)念l率范圍電子與信息學(xué)院與頻率有關(guān)，是色散波University

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Technology波阻抗電子與信息學(xué)院University

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Technology·

是m=1,n=0的橫電波（TE波）·

在a>b時(shí)，截止波長最長2a，截止頻率最低·

TE10波最容易傳輸TE10波可單模傳輸同樣傳輸頻率范圍，TE10波需要的尺寸最小TE10波是矩形波導(dǎo)的工作模式單模傳輸條件：7.4矩形波導(dǎo)的主模——TE10模電子與信息學(xué)院University

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TechnologyTE10波的場結(jié)構(gòu)電場垂直于寬邊磁場平行于寬邊沿y方向均勻中間電場最強(qiáng)，兩邊為0電子與信息學(xué)院University

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Technology·窄邊電流垂直寬面，兩邊電流對稱·寬面上下大小相同，方向相反·寬面中心線只有縱向分量電子與信息學(xué)院University

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TTeecchhnnoollooggyy順著電流方向開槽，對內(nèi)場影響小，輻射小。截?cái)嚯娏鏖_槽，對內(nèi)場影響大，輻射大。電子與信息學(xué)院University

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Technology電子與信息學(xué)院University

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Technology截面積越大，頻率越高，功率容量越大。在截止波長時(shí)，功率容量為0電子與信息學(xué)院University

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Technology損耗與衰減導(dǎo)體損耗：電子與信息學(xué)院University

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Technology介質(zhì)損耗：電子與信息學(xué)院矩形波導(dǎo)尺寸的選擇：單模傳輸足夠的功率容量損耗小University

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Technology?尺寸小電子與信息學(xué)院University

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Technology單模傳輸，要求功率容量大電子與信息學(xué)院University

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Technology7.5

矩形波導(dǎo)的激勵(lì)電子與信息學(xué)院·

激勵(lì)與耦合：在傳輸線上建立所需工作模式的傳輸波激勵(lì)的原則：為了有效激勵(lì)或耦合出所需模式，激勵(lì)或耦合裝置在傳輸線上產(chǎn)生的電場磁場與所需模式的場相一致，產(chǎn)生的電流與所需模式相一致·

按原理分，激勵(lì)和耦合可分為電激勵(lì)：在傳輸線上產(chǎn)生所需電場磁激勵(lì)：在傳輸線上產(chǎn)生所需磁場電磁激勵(lì)：同時(shí)在傳輸線上產(chǎn)生所需電場與磁場按裝置分，激勵(lì)和耦合可分為University

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Tec?hno探log針y

激勵(lì)：小環(huán)激勵(lì)：小孔激勵(lì)：激勵(lì)和耦合的類型電子與信息學(xué)院University

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Technology矩形波導(dǎo)TE10的電激勵(lì)(探針激勵(lì))電子與信息學(xué)院探針激勵(lì)：屬電場激勵(lì)，探針方向平行于電場，在電場最大出放置University

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Technology矩形波導(dǎo)TE10波的磁激勵(lì)電子與信息學(xué)院小環(huán)激勵(lì)：屬磁場激勵(lì)，小環(huán)面垂直于磁場，在磁場最大出放置University