【正文】 因此，保證同軸線以 TE11模工作的條件是： ?min ?(b十 a) 本章小結(jié) 。但在一定尺寸條件下，同軸線中會(huì)出現(xiàn)高次模。常用的激勵(lì)方法是探針激勵(lì)、環(huán)激勵(lì)、小孔 (或縫 )激勵(lì)和直接過渡。 本章小結(jié) 矩形波導(dǎo)是厘米波段和毫米波段使用最多的導(dǎo)行系統(tǒng)，使用時(shí)幾乎都是以主模 TE10模工作。它們構(gòu)成規(guī)則金屬波導(dǎo)的正交完備模系。 規(guī)則金屬波導(dǎo)不能傳輸 TEM模。 TEll模是圓波導(dǎo)的主模，但因具有極化簡(jiǎn)并現(xiàn)象，使圓波導(dǎo)不宜用作傳輸系統(tǒng)。 圓波導(dǎo)具有加工方便、損耗低等優(yōu)點(diǎn)。 ?關(guān)鍵詞：矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)、同軸線、 TE模、 TM模、 傳輸條件與截止、主模、模式簡(jiǎn)并。直接過渡方式還常用于同軸線與微帶線之間的過渡和矩形波導(dǎo)與微帶線之間的過渡等。 耦合環(huán)激勵(lì)裝置 耦合環(huán)激勵(lì) （磁偶極子） 孔 /縫激勵(lì)（電磁場(chǎng)輻射） 孔 / 縫激勵(lì)裝置 ?波導(dǎo)與波導(dǎo)、波導(dǎo)與諧振腔之間、微帶線之間的激勵(lì)，在公共波導(dǎo)壁上開孔或縫，使一部分能量輻射到另一波導(dǎo)中去，并建立起所需要的傳輸模式孔應(yīng)開在具有公共場(chǎng)分量處。 ?通常置于所要激勵(lì)模式的電場(chǎng)最強(qiáng)處，以增強(qiáng)激勵(lì)度。即使在最簡(jiǎn)單的情況下，由于激勵(lì)源附近的邊界條件很復(fù)雜，所以要嚴(yán)格對(duì)波導(dǎo)激勵(lì)問題進(jìn)行數(shù)學(xué)分析是很困難的，一般只能求近似解。這些模式能否存在并傳播，一方面取決于傳輸條件 ? ?C（波導(dǎo)尺寸和工作頻率）；另一方面還取決于激勵(lì)方式。 波導(dǎo)的激勵(lì)與耦合 ?矩形波導(dǎo)中的導(dǎo)模是用激勵(lì)方式產(chǎn)生的，圓波導(dǎo)的激勵(lì)常采用波型轉(zhuǎn)換的方法。 物理意義 ：在均勻無損耗傳輸系統(tǒng)中，各個(gè)不同模式之間彼此在能量上是沒有耦合的。 模式耦合與模式正交 定理：均勻無損耗傳輸系統(tǒng)中的不同模式之間彼此正交。正由于有這種特性，才可能對(duì)波導(dǎo)的許多實(shí)際問題作出近似分析。 ? 波導(dǎo)正規(guī)模是本征函數(shù)的乘積，而本征函數(shù)系是完備的，故正規(guī)模必然是完備的 。 模式的完備性 ? 波導(dǎo)中的電磁場(chǎng)至少是分段連續(xù)的或平方可積的。圓波導(dǎo)的本征函數(shù)則是貝塞爾函數(shù)與正弦、余弦函數(shù)。在確定組成波導(dǎo)中的電磁場(chǎng)各模式的系數(shù)時(shí)，例如，由不連續(xù)性產(chǎn)生的或由某種激勵(lì)方法所產(chǎn)生的正規(guī)模的系數(shù)時(shí)等，都必須應(yīng)用正規(guī)模的這種正交特性。該對(duì)稱性在研究波導(dǎo)的激勵(lì)、波導(dǎo)中的不連續(xù)性等問題時(shí)很有用。 ③ 對(duì)于消失模，不存在變換 z的符號(hào)問題，只有時(shí)間對(duì)稱關(guān)系。 模式的對(duì)稱性 ?波導(dǎo)正規(guī)模的電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)時(shí)間和距離具有對(duì)稱性和反對(duì)稱性。但可看成 TE和 TM模的疊加。這一個(gè)個(gè)的模式稱為 正規(guī)模 。這兩套波型又包括無窮多個(gè)結(jié)構(gòu)不同的模式，彼此相互獨(dú)立。 )(2)(201ababnc T Mc T M mn??????（ TE模式和 TM模式的本征值方程為超越方程，均需用數(shù)值法求解。重要的是要知道這些模式特別是最低次模式 (the lowest–order waveguidmode)的截止波長或截止頻率，以避免這些模式在同軸線中傳播。 同 軸 線 TEM場(chǎng)結(jié)構(gòu) 同軸線高次模 ? 在一定尺寸條件下，除 TEM模以外，同軸線中也會(huì)出現(xiàn) TE模和TM模。它們是同軸線的高次模。 同軸線 TEM導(dǎo)波模式 ? 同軸線是 —種雙導(dǎo)體導(dǎo)行系統(tǒng)，顯然可以傳輸 TEM導(dǎo)波。 E01模場(chǎng)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn) ① 電場(chǎng)軸對(duì)稱，沒有簡(jiǎn)并，是最低圓對(duì)稱模式； 應(yīng)用 由于電場(chǎng)是軸對(duì)稱的，常常作為雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。 特點(diǎn) 應(yīng)用 A、高 Q諧振腔； B、遠(yuǎn)程毫米波傳輸； C、光纖通信。 H11模截止波長最長，是最低模式 : 844111 .?q ac 413 .??H01模場(chǎng)結(jié)構(gòu) A、場(chǎng)分布軸向?qū)ΨQ，無極化簡(jiǎn)并 。 與矩形波導(dǎo)中的主模 TE10模相似，可以很方便的轉(zhuǎn)換。 ?由于圓波導(dǎo)存在極化簡(jiǎn)并，故一般不用圓波導(dǎo)傳輸信號(hào)。 簡(jiǎn) 并 模 ?當(dāng) n≠0 時(shí)，圓波導(dǎo)中的 sin(n?)項(xiàng)和 cos(n?)項(xiàng)是可同時(shí)存在，這兩種模式其實(shí)只是在空間旋轉(zhuǎn)了 90176。 波指數(shù)的含義 圓波導(dǎo)中波的傳播特性 傳播模式 ?與矩形波導(dǎo)類似，圓波導(dǎo)中有無窮多個(gè)滿足邊界條件的模式，即波指數(shù)的每一個(gè)組合就是圓波導(dǎo)中滿足邊界條件的一個(gè)解， 但不存在 TE00、 TEn0、 TM00和 TMn0模式。當(dāng) n=0時(shí)，場(chǎng)量沿圓周方向?yàn)槌?shù)。?zjninzmr erqnnraqJHnajEni????? ????????? )s i n ()c os ()(22zjninzmnierq nnraqJHnajH ????? ?????????? )s i n ()c o s ()(22zjnizmnir ennn raqJHqajH ???? ????????? )c o s ()s i n ()(39。貝塞爾函數(shù)的性質(zhì)： (n階貝塞爾函數(shù)的第 i個(gè)根 ) apk nic ?圓波導(dǎo) TE波電磁場(chǎng)解 同樣根據(jù)解的唯一性和自然邊界條件，有： 由貝塞爾函數(shù)的性質(zhì)： (n階貝塞爾函數(shù) 的導(dǎo)數(shù) 的第 i個(gè)根 ) 得 得 TE波的場(chǎng)分量表達(dá)式： ???????? )c os ()s i n ()]()([??nAnArkNBrkJBH Z1221??????? )c os ()s i n ()(??nnrkJHH zmZ0????rH zar0)(39。 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）沒有諾依曼函數(shù)，故 B2=B4=0,圓波導(dǎo)中的電磁場(chǎng)為： 參見 P106