“微波技术与天线”课程学习资料31 第 3 章规则波导和空腔谐振器3.1 什么是规则波导？它对实际的波导有哪些简化？答规则波导是对实际波导的简化。简化条件是：（1）波导壁为理想导体表面（）；从而可以利用理想导体边界条件；（ 2）波导被均匀填充 （、为常量）；从而可利用最简单的波动方程；（3）波导内无自由电荷（0 ）和传导电流（0J）；从而可利用最简单的齐次波动方程；（ 4）波导沿纵向无限长，且截面形状不变。从而可利用纵向场法。3.2 纵向场法的主要步骤是什么？以矩形波导为例说明它对问题的分析过程有哪些简化？答纵向场法的主要步骤是： （1）写出纵向场方程和边界条件（边值问题），（2）运用分离变量法求纵向场方程的通解， （3）利用边界条件求纵向场方程的特解，（4）导出横向场与纵向场的关系，从而写出波导的一般解， （5）讨论波导中场的特性。运用纵向场法只需解1 个标量波动方程，从而避免了解5 个标量波动方程。3.3 什么是波导内的波型（模式）？它们是怎样分类和表示的？各符号代表什么物理意义？答 运用纵向场法得到的解称为波导内的波型 （模式）。分为横电模和横磁模两大类，表示为 TEmn模和 TMmn模，其中 TE表示横电模，即0zE， TM表示横磁模，即0zH。 m 表示场沿波导截面宽边分布的半波数；n 表示场沿波导截面窄边分布的半波数。3.4 矩形波导存在哪三种状态？其导行条件是什么？答 矩形波导存在三种状态，见表3-1-1 。导行条件是222bnam3.5 从方程HEj和EHj出发，推导矩形波导中TE 波的横向分量与纵向分量的关系式（3-1-25）。解 对 TE 波，有0zE。由HEj和EHj、jz得xyzEHjyHj⑴yzxExHHjj⑵0yHxHxy⑶第 3 章 规则波导和空腔谐振器32 xyHEjj⑷yxHEjj⑸zxyHyExEj⑹由式⑴、⑸yHkEzcx2j⑺由式⑵、⑷xHkEzcy2j⑻由式⑷得xHkHzcx2j⑼由式⑸得yHkHzcy2j⑽3.6 用尺寸为2mm04.3414.72的 JB-32 矩形波导作馈线，问：（1）当cm6时波导中能传输哪些波型？（ 2）写出该波导的单模工作条件。解（1）矩形波导的导行条件是222bnam依题意，cm6，cm214.7a，cm404.3b当0,1 nm时得a26；当1,1 nm时得1570.62622baab当2,1 nm时得3130.342622baab；当0,2 nm时得a6；“微波技术与天线”课程学习资料33 当1,2 nm时得4.951342622baab因此，可传输的波型是：TE 10，TE 11，TM 11，TE 20 （2）单模传输条件是aa2，即14.428cmcm214.73.7 什么模式是矩形波导的主模？它有哪些优点？答 TE 10 ...
