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文档简介

第六章导行电磁波主要内容:◆一般导波传输线的特性分析◆金属矩形波导◆同轴线◆平面传输线◆波导的激励与耦合传输线(transmissionline):用来传输电磁能量的线路称为传输线或称波导(waveguide)(广义的)。传输线能导引电磁波沿传输线的纵向方向前进。被导引的电磁波称为导行波(guided-wave)。传输线的种类:∠双线同轴线1矩形波导圆波导(两根金属线)(外壁、内芯为金属,1之间可填充介质)K外壁为金属,内部可填充介质带线微带线介质波导光纤(由金属、介质构成)(主要由介质构成)从减少传输线损耗和结构工艺的可实现性等方面考虑,不同频段、不同需求,使用不同的传输线。◆米波、分米波以下:双线、同轴线◆厘米波:空心金属波导、带状线、微带线◆毫米波:空心金属波导、介质波导、微带线◆光波:光纤(此划分界限并不十分严格)61规则传输线的分析方法和一般特性规则传输线:横截面的形状、尺寸及媒质参数不随传输线纵向坐标变化的无限长、直传输线。z(纵向)模型假设:1、传输线所用导体为理想导体,所用介质为理想介质。2、求解传输线中的电磁场时假设传输线中无源。611规则传输线中的电磁波求解方法:无源时谐Maxwel程无源时谐波动方程wx(G)=1G)G)+k2E()=0ⅴxE()=-joH()iv2lG)+k2H()=011v.H()=0y.E()=0求解传输线的边界条件1、z方向无界、无变化2、xy平面上有媒质交界面求出无源时谐波动方程的通解,再根据边界条件确定通解中的待定常数。求解传输线的无源时谐波动方程求解思路:(1)分离变量法(教材P168)(2)类比方法①传输线的无源时谐波动方程与无界空间中的无源时谐波动方程完全相同,②传输线与无界空间一样在x方向无界、无变化,③传输线中导行波向+或<方向传播,传输线中向+z或。类比无界空间中向+或-z方向传播的导行波方向传播的均匀平面波向+z传播的均匀平面波向+z传播的导行波无源时谐V2E+k2E=0V2E+k2E=0波动方程vf+k2=0v2H+k2H=0z方向的边界条件无界,无变化无界,无变化表示式中与zjkr类比:e有关的部分值待定,与x,y方向边界条件有关x,y方向的边界条件无界、无变化有界、有变化表示式中与x,y有关的部分常矢量y的矢函数E(x,y)Exvex结论:导行波的表示式EF)HF=H(x,yex2、具体求解:代入EC=E(x,yexEpv2E(+k2E()=0E(r,y)-x+kE(x,y)e-x=0a-E(,y)+k2+y)2(x,y)ae-ay求出→vE(x,)+k2E(x,y)=0|求解:①k。→y同理:vn(x,)+k2n(x,)=0}②(ry)x,y方向的边界条件3、纵向场法直角坐标表示式E(r,y)=E1(x,)+E,(x,y)+E2(x,H(x,y)=Hr,yk+H,x,y)+H2r,ykEE、E纵向场法求解纵向分量E

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