1、第七章 导行电磁波7.1 导行电磁波的一般分析 7.2 导行波波型的分类以及导行波的传输特性7.3 矩形波导7.4 圆柱形波导7.5 波导的损耗7.6 同 轴 线7.7 谐振器,本章主要讨论矩形波导、圆柱形波导和同轴线的传输模式、场分布以及传输特性。还将讨论几种常用微波谐振器的场分布和主要参数。 用以引导电磁波传输的装置称为导波装置，或称为传输线或导行系统。在导波装置中沿一定方向传输的电磁波称为导行电磁波。如果导波装置的横截面尺寸、形状、介质分布、材料及边界均沿传输方向不变，则称之为规则导波装置。常用的导行系统如图7-1所示。其中最简单、最常用的是矩形波导、圆柱形波导和同轴线。如果将一段波导的
2、两端短路或开路，就可以构成微波谐振器。,7.1 导行电磁波的一般分析一个理想的导行系统由无限长理想导体壁和各向同性均匀理想介质填充所构成。分析导行电磁波，就是要得出导行电磁波沿轴向（纵向）的传播规律和电磁场在横截面内的分布情况。这里采用纵向分量法分析其电磁场分布。纵向分量法的思想是，将导行系统中的电磁场矢量分解为纵向分量和横向分量，由亥姆霍兹方程得出纵向分量满足的标量微分方程，求解该标量微分方程，得到纵向分量；再根据麦克斯韦方程组，找出横向分量与纵向分量之间的关系，用纵向分量来表示横向分量。,轴的瞬时分布,和,沿,、,和,在 平面上,（7-3-25d）,模瞬时壁电流分布如图7-3-5所示。,图
3、 7-4-2贝塞尔函数及其导数曲线,若同轴线的横截面尺寸与波长相比足够大时，同轴线中可能 会出现TE波或TM波。对于同轴线中的TE波或TM波来说，其截止 波数kc 所满足的方程都是超越方程，严格求解很困难，一般采用 近似方法得到其截止波长的近似表达式，这里仅给出结果。,由式(7-6-15)可知，导体损耗也与比值 有关。,（7-6-16）,7.6.3 同轴线中的高次模,对于 TEm1 模（ ），截止波长为,（7-6-17）,于是，TE 波的最低高次模 TE11 的截止波长为,（7-6-18）,分量，所以，腔体内壁的侧壁上只有 电流分布，在两端面上只 有 电流分布。,面之间的距离来调节谐振频率，通常调节谐振频率的方法是沿圆 柱腔轴线插入一根金属圆柱，使金属圆柱的端面与谐振腔的端面 之间形成一个电容，通过改变金属圆柱的插入深度，调节其谐振 频率。,，故不能通过两端,模的,另外，由于,值后所得到的场结构如图7-7-6所示。由于,模的磁场只有,两个场分量，取其瞬时,模只有,和,模场的各个分量。,代入式（7-7-29），可得,。将m=n=1 、p=0,当 时， 模是圆柱谐振腔的主模。其谐振波长,（2） 模,
