波導的一種，橫截面呈橢圓形。敷設方便，重量較輕；傳輸波形也較穩定。因此，在長距離微波傳輸方面，衛星通訊以及其它的電子設備中都有著廣泛的套用。
基本介紹
- 中文名：橢圓波導
- 外文名：Elliptical waveguide
- 套用學科：物理
- 套用領域：電磁場與電磁波d
- 定義： 波導界面為橢圓形的波導
導波與導波系統,橢圓波導的簡介,橢圓波導的套用,橢圓波導傳輸特性的分析,橢圓波導的結構設計與套用,
導波與導波系統
凡是能夠引導電磁波定向傳輸的的裝置統稱為導波系統，被引導定向傳輸的電磁波稱為導行電磁波，簡稱波導。
導波系統又稱為傳輸線，在一個實際的射頻、微波系統里，傳輸線是最基本的構成，它不僅起到連線信號的作用，而且傳輸線本身也可以構成某些元件，如電容、電感、變壓器、諧振電路、濾波器、天線等。在導波系統中，設傳輸方向沿z軸方向，傳輸的電磁波可以根據電場E和磁場H的縱向分量Ez和Hz的存在與否分為三類：1）如果Ez=0，Hz=0，則E、H完全在橫截面內，這種波稱為橫電磁波，簡記為TEM波，這種波型不能用縱向場法求解；如果Ez≠0，Hz=0，則在傳播方向只有電場分量，磁場只在橫截面內，成為橫磁波或者電波，簡記為TM波或者E波；如果Ez=0，Hz≠0，則在傳播方向只有磁場分量，電場只在橫截面內，成為橫電波或者磁波，簡記為TE波或者H波。
橢圓波導的簡介
橢圓波導的橫截面呈橢圓形。它可以用銅或鋁製成，波導壁可以是皺紋或不帶周圍的結構型式；一般都具有一定的柔軟性和可彎曲性。
橢圓波導的套用
矩形和圓形金屬波導的套用是很廣泛的，但把他們用作長距離傳輸能量的波導時，會在結構和安裝方面遇到很多困難。其中，對圓波導而言，結構和尺寸的微小變化，都會引起傳輸波形的變化或極化面的旋轉。利用橢圓波導則會很好的克服這些困難。與矩、圓形波導相比，橢圓波導可以製作得更長，可以省去許多連線元件，可彎曲，敷設方便；在同樣要求下，重量較輕；傳輸波形也較穩定。因此，在長距離微波傳輸方面，衛星通訊以及其它的電子設備中都得到了廣泛的套用。
橢圓波導傳輸特性的分析
關於橢圓波導中電磁波的傳播問題早在1938年由朱蘭成首先作了分析。但是，為了建立一種新穎的微波傳輸線而廣泛地研究橢圓波導，還只是近十多年的事情。由金屬帶條製造大長度波紋管，並在此基礎上製造波紋橢圓波導的設備和工藝的發展，促進了橢圓波導的研製。目前，橢圓波導作天線的饋線廣泛的套用於移動通信、微波中繼通信、衛星通信地面站、超高頻電視和船舶雷達等電子設備中，被認為是厘米波段最有前途的一種新型饋線。
和矩形波導和圓形波導相似，在分析橢圓波導的傳輸特性時，應當利用合適的坐標系。橢圓柱坐標系中求解橢圓波導的波動方程是最方便的。
橢圓波導的結構設計與套用
1）截面尺寸的確定與波紋參數的考慮
2）橢圓波導允許傳輸功率的計算
3）橢圓波導的套用特點與繭形波導
工程套用的橢圓波導，大部分都是柔軟式的結構。這使得橢圓波導具有與普通剛性結構矩形波導不同的特點，主要是：
①可繞在電纜盤上，易於大長度運輸；
②重量輕，敷設簡單省時，易於跨越障礙物；
③不需要彎波導、扭波導等元件和中間法蘭，可以整體敷設；
④易於大長度製造，可達幾百米；
⑤節省銅材，降低成本；
⑥由於連線元件和法蘭的減少，線路的總效果接近或優於矩形硬波導系統；而且極化穩定，氣密性好，性能可靠。
繭形波導除了保持與橢圓波導幾乎相同的機械性能意外，還具有下列優點：
①較小衰減，在長軸相等時，衰減小於橢圓波導；
②特性阻抗與矩形波導相近，易於使兩者寬頻帶匹配；
③表示繭形界面的幾何形狀的參數較多，設計自由度較大。
