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[同軸電纜] 矩形導(dǎo)波的傳輸模式和特點
P:2021-12-28 14:04:32
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矩形導(dǎo)波是采用金屬管傳輸電磁波的重要導(dǎo)波裝置，其管壁通常為銅、鋁或者其他金屬材料，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、機械強度大。波導(dǎo)內(nèi)沒有內(nèi)導(dǎo)體，損耗低、功率容量大，電磁能量在波導(dǎo)管內(nèi)部空間被引導(dǎo)傳播，可以防止對外的電磁波泄露。矩形導(dǎo)波只能傳輸TE波或TM波。
矩形導(dǎo)波的傳輸模式
矩形導(dǎo)波有簡并模、主模和單模傳輸。
矩形導(dǎo)波中可以出現(xiàn)各種TM模和TE模，以及他們的線性組合。當工作波長小于各種模式的截止波長，或者工作頻率大于各種模式的截止頻率時，這些模式都是傳輸模，因而波導(dǎo)可以形成多模傳輸。
矩形導(dǎo)波的截止頻率為
截止頻率不僅與波型和波導(dǎo)尺寸有關(guān)，還與波導(dǎo)中所填充的介質(zhì)有關(guān)。
矩形導(dǎo)波的傳輸特點
若使電磁波能夠在波導(dǎo)中傳輸，必須f>fc，或者λ<λc，由此可以得到波導(dǎo)中傳輸各種模式電磁波的傳播特性參數(shù)。
TM波和TE波的傳播速度隨頻率變化，表現(xiàn)出色散特性。
在波導(dǎo)中存在多模傳輸?shù)那闆r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(shù)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(dǎo)體、介質(zhì)損耗外，還有模式轉(zhuǎn)換損耗�？傊�，影響導(dǎo)波衰減的因素有：波導(dǎo)材料的電導(dǎo)率、工作頻率、波導(dǎo)內(nèi)壁的光滑度、波導(dǎo)的尺寸、填充媒質(zhì)的損耗、工作模式等等。
特點
1.矩形波導(dǎo)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(dǎo)的主模為TE10模。
3.矩形波導(dǎo)的截止波長為2a。 [1]
4.單模傳輸條件是波長大于2b且波長小于2a大于a。
5.矩形波導(dǎo)功率容量較大，衰減較小。
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