波導(dǎo)傳輸線ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 05:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接時(shí)電磁波的傳輸特性。 當(dāng)把矩形波導(dǎo)看成理想傳輸線時(shí)，等效阻抗可以作為波導(dǎo)的特性阻抗來(lái)使用。 ????????a2012010???矩形波導(dǎo) “ 電壓 ” 和 “ 電流 ” 的定義 由傳輸線理論可知，傳輸線的特性阻抗等于入射波電壓和入射波電流之比，因此要首先定義波導(dǎo)中的等效電壓和電流。 波導(dǎo)等效電壓定義 波導(dǎo)等效電流定義 波導(dǎo)橫截面中央的電場(chǎng)從波導(dǎo)頂面到底面的線積分。 波導(dǎo)頂面上總的縱向電流。 ? ? eEeE zjaxzjbbdyxazu ??? ??? ??? ?0200 )s i n (? ? eEeEH zjzjabyaxadxxadxzI??? ? ?????? ?????????????? ?? 0000 2s i n波導(dǎo)等效阻抗的定義 由于 波導(dǎo)等效電壓和電流的定義具有隨意性 ，故波導(dǎo)的等效阻抗并不唯一 ，可有四種不同的表達(dá)式。 電壓 電流關(guān)系 功率 電流關(guān)系 功率 — 電壓關(guān)系 均方電壓和電流關(guān)系 ? ?? ??????????aZ abzi zue22012 ????????????aZ abI Pe22022182????????????aZ abPue2202122 ??????????aZ abe2201??圓波導(dǎo) (cylindrical waveguide) 圓波導(dǎo)的場(chǎng)分布表達(dá)式； 圓波導(dǎo)的傳播特性； 圓波導(dǎo)的主模和其他主要傳播模式； 圓波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)的對(duì)照比較。 本節(jié)要求 圓柱坐標(biāo)的縱向場(chǎng)分量波動(dòng)方程 011 222222?????????? HkHrrHrrHzcZZZ?011 222222?????????? EkErrErrEzcZZZ?? 2222 1122??????? ???rrrrT為滿足上面波動(dòng)方程的解。采用分離變量法， 設(shè) 有 整理得 方程兩邊必為常數(shù) n2 ),( ?rE z)()(),( ?? ?? rRrE z01 222222???? ???? RkddrRrdRdrrdRdc?? 2222222 1ddkrrdRdRrrdRdRrc??????0222?? ?? ndd?0222222 ???? RnkrrdRdrrdRdrc )(令 貝塞爾函數(shù)方程 其中， Jn為 n階第一類貝塞爾函數(shù)， Nn為 n階第二類貝塞爾函數(shù)(n階諾埃曼函數(shù) )，統(tǒng)稱圓柱函數(shù)。 022222 ???? Rnrkrkcc rkdRdrkrkdRdccc])[()( )()()(參見(jiàn) P105 )()()( rkNBrkJB rR 21 ??解為 圓柱坐標(biāo)中的電磁場(chǎng)一般式 )s inc o s)](()([),( ??? nAnArkNBrkJBrE z 2121 ???))(s i nc o s)](()([),(zjzj ezeznAnAzrkNBrkJBrE z?????212121 ?????同理 ))(s i nc o s)](()([),(zjzj ezeznAnAzrkNBrkJBrH z?????434343 ?????① 根據(jù)場(chǎng)解的唯一性，在 ?方向，場(chǎng)的變化是周期重復(fù)的，即 n必須為整數(shù)；場(chǎng)在波導(dǎo)中應(yīng)該有限，而對(duì)于第二類貝塞爾函數(shù)的性質(zhì)： 當(dāng) 時(shí)，得到 ② 根據(jù) 得到 時(shí) ???????? )c os ()s i n ()]()([??nAnArkNBrkJBE Z12210?r ??N n 02 ?B )c o s ()s i n (0 )(??nnrkJEE Z ?ar ? 0?Ez 0)( ?akJ 圓波導(dǎo)邊界條件的特點(diǎn) ?????? )c os ()s i n (??nAnA12,...),()(,...),()()c o s ()s i n ()c o s ()s i n (2102101212??????????????????neHneEzjzmZzjzmZnAnAnAnArkJHrkJE??????只考慮正向行波， Z2=Z4=0。 角向基本場(chǎng)型的表示：奇對(duì)稱場(chǎng)與偶對(duì)稱場(chǎng) 角向?yàn)檫B續(xù)、均勻的場(chǎng)，故 n＝ 0， 1， 2， … ； 軸向（ r＝ 0處）沒(méi)有諾依曼函數(shù)，故 B2=B4=0,圓波導(dǎo)中的電磁場(chǎng)為： 參見(jiàn) P106 圓波導(dǎo) TM波橫向電磁場(chǎng)解 zjnizmnir ennn rapJEpajE ???? ????????? )c os ()s i n ()(39。zjninzm erpnnrapJEnajEni
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