波导理论基础教学文案

第36章复习(I)Review1

这一部分我们将复习波导(bōdǎo)理论部分。第一页，共32页。一、基本概念（BasicConcepts）

1.波导(bōdǎo)是有横截面场分布的广义传输线图36-1波导(bōdǎo)和广义传输线第二页，共32页。一、基本概念（BasicConcepts）

横向场有各种模式，构成多样性。纵向变化

是广义传输线矛盾的统一性。2.波导(bōdǎo)的解法思路Note（注记）从支配方程矢量Helmholtz方程——到纵向分量(fènliàng)，标量Helmholtz方程有两个重要变化：·由于我们把波导中模式分成和两类，所以具体只有研究

和

方程其中之一。

第三页，共32页。一、基本概念（BasicConcepts）

图36-2波导(bōdǎo)解法思路第四页，共32页。一、基本概念（BasicConcepts）

上述推导的出发点是

方向的广义传输线理论计及第五页，共32页。对比后边的谐振腔理论(lǐlùn)，上述方程可称为二维谐振腔。一、基本概念（BasicConcepts）

则可写成第六页，共32页。一、基本概念（BasicConcepts）

3.波导(bōdǎo)的特征参量第七页，共32页。一、基本概念（BasicConcepts）

Note：（注记）在波导中波长与媒质有关，例如，而截止波长

与媒质无关。类似地与媒质有关。4.波导(bōdǎo)的主要特性波型阻抗表示波导(bōdǎo)的阻抗特性第八页，共32页。它的记忆方式可由不变矩阵(jǔzhèn)出发一、基本概念（BasicConcepts）

第九页，共32页。一、基本概念（BasicConcepts）

·功率容量

特性功率容量反映波导中某种波型的把其中的取

即可。（也就是空气击穿场强）·衰减

特性采用(cǎiyòng)功率增量法第十页，共32页。一、基本概念（BasicConcepts）

Note：（注记）应区别

公式中的

和

。

——波导壁上切向的磁场，与壁电流有关；

——波导横截面的横向磁场与Poyingting矢量有关。

第十一页，共32页。二、TE10波（RectangularWaveguide）

波是我们所要研究的重点之一。1.

波场表示第1种方法(fāngfǎ)：写出领矢矢量第十二页，共32页。二、TE10波（RectangularWaveguide）

计及波特点第2种方法：写出

并知道(zhīdào)是电场的唯一分量。第十三页，共32页。二、TE10波（RectangularWaveguide）

利用(lìyòng)Maxwell方程很容易(róngyì)得到第十四页，共32页。二、TE10波（RectangularWaveguide）

图36-3TE10波场结构(jiégòu)第十五页，共32页。二、TE10波（RectangularWaveguide）

2.波主要参数第十六页，共32页。二、TE10波（RectangularWaveguide）

3.波壁电流

图36-4波壁电流

第十七页，共32页。二、TE10波（RectangularWaveguide）

4.波功容量5.波衰减第十八页，共32页。二、TE10波（RectangularWaveguide）

6.模工作区图36-5单模工作(gōngzuò)区第十九页，共32页。1.一般(yībān)性质三、圆波导(bōdǎo)问题·圆波导中波和波有无限个

表示有第0个根，也即也即

，

不存在，但是却可以存在，，表示圆周方向不变化。·

第二十页，共32页。三、圆波导(bōdǎo)问题图36-6圆波导模式(móshì)工作区第二十一页，共32页。三、圆波导(bōdǎo)问题·圆波导(bōdǎo)内存在两种简并case1极化简并和case2

和

的

相同Note：和不发生简并。

·

——代表沿圆周

分布的整波数

——代表沿半径

（包括

）的最大值个数。

第二十二页，共32页。三、圆波导(bōdǎo)问题

2.传输主模——

模第二十三页，共32页。3.损耗最小的——

模

三、圆波导(bōdǎo)问题第二十四页，共32页。三、圆波导(bōdǎo)问题4.轴对称波型——

模第二十五页，共32页。四、元件(yuánjiàn)问题第二十六页，共32页。四、元件(yuánjiàn)问题［例1］由一矩阵右端接短路板，求此单口元件的图36-7单口(dānkǒu)元件第二十七页，共32页。四、元件(yuánjiàn)问题[解]：

令考虑最坏的相位(xiàngwèi)关系若上述数大于1，则取。第二十八页，共32页。四、元件(yuánjiàn)问题［例2］有－网络，右端接匹配负载，现在左边加无耗网络，要输入反射系数，写出匹配条件。图36-8双口元件(yuánjiàn)第二十九页，共32页。四、元件(yuánjiàn)问题［解］：这个(zhège)问题等效于无耗网络的匹配(pǐpè