微波技术第1章-传输线理论1ppt课件

第一章微波传输线*传输系统：将微波能量从一个地方传输到另一个地方的装置。传输系统也称为导波结构或导波系统。微波中的公共传输系统：*传输线：由两个或多个平行导体组成。它通常以其主模式(瞬变电磁波或准瞬变电磁波)工作。它也被称为瞬变电磁波传输线。(包括平行双线、同轴线、微带线等)*波导：由单个封闭的圆柱形导体腔组成。电磁波在管子中传播，简称波导管。*表面波波导：由单个电介质或电介质涂层导体组成。电磁波沿着它的表面传播。1.1引言，1.2麦克斯韦方程和边界条件，1.2.1麦克斯韦方程，微分方程，介质的本征方程：导出方程(电流连续性定律):法拉第电磁感应定律，磁生电，(2)，磁力线闭合磁场，无源性，(3)，静电场安培环路定理(电产生磁)、时变电磁场和位移电流假说。当电场分布随时间变化时，电荷分布必然随时间变化，有：和静电场有矛盾！时变电磁场和位移电流假设，顺序，获得，获得，获得，(4)，具有，麦克斯韦方程，1.2.2边界条件，理想介质边界：通量密度(d，b)法向连续性，场强(e，H)切向连续性(原因：没有自由电荷，没有传导电流)理想导体表面：电场e垂直于导体表面，磁场b平行于导体表面，d等于自由电荷密度，H等于表面电流，电磁场边界条件，(5)，短路面(理想导体边界)、零切向电场和非零切向磁场的界面(电墙)可视为等效短路面。(6)、开放路面(理想磁体边界)、零切向磁场和非零切向电场的界面(磁墙)可视为等效开放路面。(7)，电磁波传播概述，时域中的一般波动方程，一阶时间偏导数代表损耗，二阶代表波。(9)是电磁场的来源。电磁波传播的能量问题坡印亭矢量，瞬时坡印亭定理(能量守恒关系由麦克斯韦方程导出)，(12)，坡印亭矢量功率流表面密度单位时间单位面积电磁能功率流的传输方向垂直于电场和磁场矢量的方向。单位体积储存的电磁能量。耗散功率单位焦耳单位时间内传导介质耗散的电磁能。在体积V中，单位时间内外部电磁能的流入或流出量与储存电磁能的时间变化率之和(单位为V)等于导电介质消耗的功率。换句话说，流入人体的电磁能量等于电磁能量变化率(单位为伏特)与激励源和导电介质消耗的能量之和。(13)、(13)公式的物理意义：能量守恒与能量密度、能量流入、激励源(电流和等效磁流)和损耗之间的关系。微分形式、1.3导波的一般形式，*均匀传输系统或圆柱形导波系统，*纵向均匀性：传输系统横截面的形状、尺寸和材料特性不随纵向位置z而变化。*传输系统的特点：低功耗传输具有一定的功率容量、结构简单、加工方便(经济)和单模传输(可靠)。嘿。1.3.1在均匀、线性、各向同性和非导电介质中，=0，J=0，其中，*ET和HT被称为传输系统中电磁场截面的“分布函数”(本征函数)，并具有以下对偶原理：*物理意义：横向电(磁)场可以激发纵向磁(电)场；所有电磁场都对横向电场(磁场)有贡献。换句话说，垂直和水平电磁场相互激励。使用同时消去法：order，k称为自由空间相位常数。有：1.3.2波动方程，和标准标量亥姆霍兹方程* *它只能在力矩坐标系中分解成两个标准标量亥姆霍兹方程，而不能在其他坐标系中分解。嘿。 1.3.3导波的纵向场分布：纵向场分量均为Z和横向坐标T的函数，纵向场分布可用分离变量法求解。订单：获取：订单，A和A-是两个波的振幅；是导波的传播常数。然后：1.3.4传播状态，当1和kc是正实数时，可能有以下两种不同的情况：(1)传播状态。当fc，=j为虚时