矩形波導

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。

矩形導波

矩形導波是採用金屬管傳輸電磁波的重要導波裝置，其管壁通常為銅、鋁或者其他金屬材料，其特點是結構簡單、機械強度大。波導內沒有內導體，損耗低、功率容量大，電磁能量在波導管內部空間被引導傳播，可以防止對外的電磁波泄露。

矩形導波只能傳輸TE波或TM波。

矩形導波的傳輸模式

矩形導波有簡併模、主模和單模傳輸。

矩形導波中可以出現各種TM模和TE模，以及他們的線性組合。當工作波長小於各種模式的截止波長，或者工作頻率大於各種模式的截止頻率時，這些模式都是傳輸模，因而波導可以形成多模傳輸。

矩形導波的截止頻率為

截止頻率不僅與波型和波導尺寸有關，還與波導中所填充的介質有關。

矩形導波的傳輸特點

若使電磁波能夠在波導中傳輸，必須f>fc，或者λ<λc，由此可以得到波導中傳輸各種模式電磁波的傳播特性參數。

TM波和TE波的傳播速度隨頻率變化，表現出色散特性。

在波導中存在多模傳輸的情況下，如果模式之間相互正交，則它們之間沒有能量交換，各個模式的衰減常數可單獨計算。如果模式不正交，相互之間有能量耦合，就不能單獨直接計算。對每個模式而言，除了導體、介質損耗外，還有模式轉換損耗。總之，影響導波衰減的因素有：波導材料的電導率、工作頻率、波導內壁的光滑度、波導的尺寸、填充媒質的損耗、工作模式等等。

特點

1.矩形波導不能傳播TEM波，只能傳播TE波或TM波。

2.一般來說(a>b)矩形波導的主模為TE10模。

3.矩形波導的截止波長為2a。

4.單模傳輸條件是波長大於2b且波長小於2a大於a。

5.矩形波導功率容量較大，衰減較小。

參數和型號

國標型號| 國際標型號| 頻率範圍/GHz | 截面尺寸(寬)(高)/mm

BJ12 | WR770 | 0.96～1.46| 195.6 97.8

BJ14 | WR650 | 1.13～1.73 | 165.1 82.55

BJ18 | WR510 | 1.45～2.20 | 129.54 64.77

矩形波導

基本介紹

導波與導波系統

矩形導波

矩形導波的傳輸模式

矩形導波的傳輸特點

特點

參數和型號

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