·加入收藏 ·设为主页 欢迎访问本站!
当前位置:www.7418.com > www.28887.com >

波导的截面尺寸相关

上载日期:2019-09-26 浏览次数:

  8-1 什么叫截止波长?为什么只需 ? ? ? c 的波才能正在波导中传输? 答:导行波系统中,对于分歧频次的电磁波有两种工做形态——传输取截止。介于传输取截 止之间的临界形态,即由 ? ? 0 所确定的形态,该形态所确定的频次称为截止频次,该频次 所对应的波长称为截止波长。 因为只要正在 ? 2 ? 0 时才能存正在导行波,则由 ? 2 ? kc ? k 2 2 ? 0 可知,此时应有 kc 2 ? k 2 即 ? c ?? ? ??? 2 所以,只要 f ? f c 或 ? ? ? c 的电磁波才能正在波导中传输。 8-2 何谓工做波长,截止波长和波导波长?它们有何区别和联系? 解:工做波长就是 TEM 波的相波长。它由频次和光速所确定,即 ? ? f c光 ? ?0 ?r c光 f ?r 式中, ? 0 称为空间的工做波长,且 ? 0 ? 截止波长是由截止频次所确定的波长,且 ?c ? c fc 。 ?r 波导波长是抱负导波系统中的相波长,即导波系统内电磁波的相位改变 2 ? 所颠末的距离。 波导波长取 ? , ? c 的关系为 ?g ? ? ? ? ? ? 1? ? ?? ? ? c ? 2 8-3 何谓相速和群速?为什么空气填充波导中波的相速大于光速,群速小于光速? 解:相速是电磁波等相位点挪动的速度。群速是包络波上某一恒定相位点挪动的速度。 按照平面波斜入射理论,波导内的导行波能够被当作平面波向抱负金属概况斜入射获得的, 如图所示。从图中能够看出,因为抱负导体鸿沟的感化,平面波从等相位面 D 上的 A 点到 等相位面 B 上的 M 点和 F 点所走过的距离是分歧的, AM ? AF 。但正在不异的时间内,相 ? ? 位改变量不异。这需要求沿 AF 即 Z 轴标的目的的导行波的相速 v p 比沿 AM 标的目的的平面波的相 速 v 大。对于空气媒质,则有 v p ? c 光 。 x C M a D ? ? B z A E F 从图中还能够看出, 平面波从 A 传到 M 点, 但其能量只是从 A 传到 E 点, 明显 AE ? AM , 故能量的速度 v g ? v 。对于空气媒质,v p ? c 光 ,按照,任何物质的活动速度都 不克不及跨越光速,所以,群速这一表现电磁波物质特征,表征电磁波能量快慢的物理量的 确小于光速。 8-5 何谓波导的色散特征?波导为什么存正在色散特征? 答:波导中波的相速和群速都是频次(活波长)的函数。这种相速随频次的变化而改变的特 性称为波的色散特征。因而,波导中传输的导行波属于色散型波。 波导中电磁波发生色散的缘由是由波导系统本身的特征所导致的, 即波导传输布局特定的边 界前提使得波导内只能传输这种相速取频次相关的导行波。 8-6 矩形波导中波型指数 m 和 n 的物理意义若何?矩形波导中波型的场布局的纪律怎 样? 答:m,n 表征分歧的导行波型的电布局模式。m 代表沿 x 标的目的场量变化的半驻波数;n 暗示沿 y 标的目的场量变化的半驻波数。按照 m,n 取 E z 和 H z 的关系可知:对于 TM 波,因为 E z ? 0 ,所以 m,n 都不克不及同时为零,故没有 TM 00 ,TM 0 n ,TM m 0 场型;对于 TE 波,由 于H z ? 0 ,所以 m,n 都不克不及同时为零,即没有 TE 00 场型。而且因为 m,n 代表的是沿 x 和 y 标的目的的半驻波个数,所以很容易由根基场布局“小巢”TE 10 ,TE 01 ,TE 11 ,TM 11 构制 出其它场型的场布局,只不外是沿 x 或 y 标的目的添加若干个 TE 10 ,TE 01 ,TE 11 ,TM 11 的“小 巢”罢了。 8-7 矩形波导中的 v p , v g , ? c 和 ? g 有何区别于联系?它们取哪些要素相关? 解: (1)相速 c vp ? ?r ? ? ? ? 1? ? ?? ? ? c ? 2 其大于媒质中的光速,取波导的口面尺寸,电磁波的频次(或波长) ,波导中的媒质及媒质 中的光速相关。 (2)群速 vg ? c ? ? ? ? 1? ? ?? ? ? c ? 2 ?r 其小于媒质中的光速,取频次,波导的口面尺寸,波导中的媒质 ? r 及媒质中的光速相关。 群速,相速,光速的关系是 v p ? vg ? c 光 ? ? ? ? r ? ? ? ? ? 2 (3)截止波长 ?c ? 2 ?m? ?n? ? ? ?? ? ? a ? ?b? 2 2 它取传输模式,波导的截面尺寸相关。 (4)波导波长 ?g ? ? ? ? ? ? 1? ? ?? ? ? c ? 2 它取工做波长(频次) ,截止波长相关。



Copyright 2019-2022 http://www.airsense10.cn 版权所有 未经协议授权禁止转载