《波导理论基础》PPT课件.ppt

第36章,复 习(I),Review 1,这一部分我们将复习波导理论部分。,一、基本概念（Basic Concepts）,1.波导是有横截面场分布的广义传输线,图 36-1 波导和广义传输线,一、基本概念（Basic Concepts）,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.波导的解法思路,Note（注记）从支配方程矢量Helmholtz方程到纵向分量，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。,一、基本概念（Basic Concepts）,图 36-2 波导解法思路,一、基本概念（Basic Concepts）,上述推导的出发点是 方向的广义传输线理论,计及,对比后边的谐振腔理论，上述方程可称为二维谐振腔。,一、基本概念（Basic Concepts）,则可写成,一、基本概念（Basic Concepts）,3.波导的特征参量,一、基本概念（Basic Concepts）,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.波导的主要特性,波型阻抗表示波导的阻抗特性,它的记忆方式可由不变矩阵出发,一、基本概念（Basic Concepts）,一、基本概念（Basic Concepts）,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,采用功率增量法,一、基本概念（Basic Concepts）,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。,二、TE10波（Rectangular Waveguide）,波是我们所要研究的重点之一。,1.波场表示,第1种方法：写出领矢矢量,二、TE10波（Rectangular Waveguide）,计及 波特点,第2种方法：写出,并知道是电场的唯一分量。,二、TE10波（Rectangular Waveguide）,利用Maxwell方程,很容易得到,二、TE10波（Rectangular Waveguide）,图 36-3 TE10波场结构,二、TE10波（Rectangular Waveguide）,2.波主要参数,二、TE10波（Rectangular Waveguide）,3.波壁电流,图 36-4 波壁电流,二、TE10波（Rectangular Waveguide）,4.波功容量,5.波衰减,二、TE10波（Rectangular Waveguide）,6.模工作区,图 36-5 单模工作区,1.一般性质,三、圆波导问题,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。,三、圆波导问题,图 36-6 圆波导模式工作区,三、圆波导问题,圆波导内存在两种简并,case 1 极化简并 和case 2 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。,三、圆波导问题,2.传输主模 模,3.损耗最小的 模,三、圆波导问题,三、圆波导问题,4.轴对称波型 模,四、元件问题,四、元件问题,例1由一 矩阵右端接短路板，求此单口元件的,图 36-7 单口元件,四、元件问题,解：,令,考虑最坏的相位关系,若上述数大于1，则取。,四、元件问题,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,四、元件问题,解：这个问题等效于,无耗网络的匹配条件是,于是可知,即本网络匹配条件。,四、元件问题,例3一个理想环行器求，组成网络的,图 36-9 多口元件,四、元件问题,