微波技术课件第三章VIP免费

第3章规则波导和空腔谐振器3.1矩形波导——一般分析3.2矩形波导——TE10模3.3圆波导3.4空腔谐振器纵向场基本步骤1.写纵向方程2.分离变量法求通解3.利用边界条件写特解4.利用横向场与纵向场的关系写出横向场解3.1矩形波导——一般分析3.1.1矩形波导中的TM波（，）1.纵向场方程及其通解–纵向场方程–通解（运用分离变量法）3.1.1矩形波导中的TM波（，）1.纵向场方程及其通解–纵向场方程–通解（运用分离变量法）0zE0zH02222222zzzzEkzEyExE图3-1-1矩形波导及其坐标系zyyxxzykDykCxkBxkAzyxEesincossincos,,bayxzμ,ε03.1.1矩形波导中的TM波2.边界条件及纵向场方程的特解–纵向分量的边界条件是–纵向场方程的特解0,0axzE0,0byzEzj-0eπsinπsin,,ybnxamEzyxEz3.1.1矩形波导中的TM波xEkEzcx2jyEkEzcy2jyEkHzcx2jxEkHzcy2jxyzEzHyHjyzxExHzHjzxyEyHxHjxyzHzEyEjyzxHxEzEjzxyHyExEjjz0zH3.横向分量与纵向分量的关系3.1.1矩形波导中的TM波4.TM波的场表达式–称为截止波数–，，称为模式指数或波型指数，对应的波型称为TMmn波或TMmn模。222ππbnamkc,3,2,1m,3,2,1n0eπsinπcosπjeπcosπsinπjeπsinπsineπcosπsinπjeπsinπcosπjzj-02zj-02zj-0zj-02zj-02zcycxzcycxHybnxamEamkHybnxamEbnkHybnxamEEybnxamEbnkEybnxamEamkEck3.1.2矩形波导中的TE波（，）•纵向场方程及其通解•边界条件•特解•横向分量与纵向分量的关系0zE0zH02222222zzzzHkzHyHxHyHkEzcx2jxHkEzcy2jxHkHzcx2jyHkHzcy2jaxxH,00byyH,00z-jesincossincos,,ykDykCxkBxkAzyxHyyxxzzj-0eπcosπcos,,,ybnxamHtzyxHz3.1.2矩形波导中的TE波•TE波的场表达式–，，但m、n不能同时为零,对应的波型称为TEmn波或TEmn模。222ππbnamkc,3,2,1,0m,3,2,1,0n0eπcosπsinπjeπsinπcosπjeπcosπcoseπsinπcosπjeπcosπsinπjzj-02zj-02zj-0zj-02zj-02zcycxzcycxEybnxamHamkEybnxamHbnkEybnxamHHybnxamHbnkHybnxamHamkH3.1.3几点讨论1.m、n的物理解释–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。2.截止波长和截止频率–截止波长不仅与波导尺寸有关，还与波型指数有关。–矩形波导中存在一个截止波长对应几个波型的现象，即简并现象。ccf222π2bnamkcc222bnamvvfcc3.1.3几点讨论3.单模传输条件4.导行条件2ba2aTM11TE11TE01TE20TE10单模区截止区aba22,max222bnam图3-1-2矩形波导的截止波长分布3.2矩形波导——TE10模3.2.1TE10模的场结构1.场表达式0eπcoseπsinjeπsinjj0j0j0yzxzzzcxzcyHEExaHHxaHkHxaHkE3.2.1TE10模的场结构2.力线图（场结构图）–电场的方向为，即垂直于波导宽壁，平行于波导窄壁。其振幅是–磁力线为闭合曲线，呈“跑道”形状，平行于波导宽壁。yexaH...