微波技术基础

《微波技术基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、微波技术基础詹铭周电子科技大学电子工程学院地点：清水河校区科研楼C305电话：61831021电邮：mzzhan@uestc.edu.cn本课内容安排1、金属柱面波导的其他类型要求能够列举几种，并能说明各自特点2、导波系统的尺寸选择2.1、同轴线2.1.1、同轴线的高次模特性研究2.1.2、同轴线的尺寸选择2.2、矩形波导的尺寸选择2.3、圆波导的尺寸选择参考书：Marcuvitz.WaveguideHandbook》1986，电驴下1、依据2、如何选取3、标准化2.4其他形式的金属柱面波导简介1、主要形式：同轴线、矩形波导、圆波导2、其他形式：脊波导（RidgedWa

2、veguide）扇形波导（SectorWaveguide）椭圆波导（EllipticalWaveguide）……SPECIFICRECENTDEVELOPMENTS：特殊截面波导（ArbitraryCrossSection），大功率容量和低损耗目的是为得到均直无限长2.4其他形式的金属柱面波导简介另外，还有一些轴向非周期性的波导，一般不用于远距离传播电磁波，用于滤波器、谐振器或者功率合成等微波器件中，而不是为了单纯的传播用途。径向波导（RadialWaveguide）锥形波导（ConicalWaveguide）周期波导（PeriodicWaveguides）螺旋槽波导（

3、GroovedWaveguide）了解2.4其他形式的金属柱面波导简介脊波导脊波导是矩形波导的一种变型，是在矩形波导宽边中心处向内突有脊棱波导两种。脊波导的主模仍是TE10。对脊波导单脊波导对脊波导单脊波导脊也可不在波导的正中心ds脊波导脊波导与相同横截面尺寸的矩形波导相比具有以下特点：1）工作频带宽，这是由于脊棱位于波导宽边中心。该处主模电场最大，脊棱对主模的作用相当于使矩形波导a边加宽。因此主模的截止波长增大了。该处TE20模电场为零或甚小。脊棱对第二高次模TE20模的场影响小，其截止波变化不大。故脊波导的单模带宽显著增加。2）在同一工作频率情况下，脊波导的尺寸比矩

4、形波导小。3.等效特性阻抗比矩形波导低，由于这一特点，脊波导常用作高阻抗矩形波导与低阻抗同轴线及微带线的过渡装置。4.脊波导的功率容量比矩形波导低，衰减比矩形波导大。因此它主要用作传输功率不大的宽频带元器件。扇形波导扇形波导是圆柱波导的变型，分析方法与分析圆波导完全类似，只是扇形波导不存在φ方向的周期性，即不存在极化简并。φ=π场与圆波导的TE11相同，金属边界条件确定φ=2π场与圆波导的TE11不同扇形波导分析扇形波导的方法与分析圆波导完全类似，只是m不是正整数，而由φ=0和φ=ψ边界条件确定。1）ψ=2π的扇形波导，其主模为模，λc=5.41a，比圆波导主模的截止波

5、长增加了许多。2）ψ=π的半圆扇形波导，其主模为TE11模。第一高次模为TE21模,截止波长=2.057a，比圆波导的第一高次模TM01的截止波长=2.61a更短，即半圆波导主模的工作带宽比圆波导主模增宽了。但是，半圆波导主模衰减略比圆波导大，功率容量下降了一半。椭圆波导椭圆波导是横截面为椭圆形的金属柱面波导→椭圆坐标系。其通解中横向分布函数为奇偶马丢函数的组合。具有四种型式即偶TE波和奇TE波，偶TM波和奇TM波，分别表示为TEemn模、TEomn模、TMemn模、TMomn模，其中m为马丢函数的阶数，偶波m=0、1、2…,奇波m=1、2、3…（零阶奇马丢函数不存在）

6、。n为马丢函数或导数的参变根的序号。椭圆波导的主模是TEe11模。主模是TEe11模没有必要与圆波导联系起来，二者基函数完全不同，场结构图形不可预测椭圆波导三种波导主模的单模传输带宽分别是:椭圆波导为1.51a，矩形波导为2.00a，圆波导为0.80a。可见椭圆波导的单模带宽居于矩形和圆形波导之间。椭圆波导的导体衰减小于矩形波导而大于圆波导。椭圆波导不存在极化简并。2a2a2a已知有相似场结构的情况下才可作出某些定性判断椭圆波导椭圆波导在结构上具有以下的特点：1）.椭圆软波导可以大长度制造。矩形和圆形波导由于采用拉制工艺，一般只能拉几米长。而椭圆软波导系用铜带纵向焊接轧

7、制而成可达数百米，从而减少了主馈线上的边接元件以及连接元件带来的不良影响。2）.机动性强。椭圆软波导可以弯曲，能够缠绕在电缆盘上，便于运输和敷设。矩形波导虽然也可以作成软波导，但矩形软波导在缠绕和敷设时难以保证尺寸和结构的稳定性。圆波导由于截面的微小变形就会引起极化面旋转和模式分裂，因此没有有效的软波导。故采作椭圆软波导，增加了线路的灵活性，不必用弯波导、扭波导等元件。3）.成本低，总体性能好。椭圆波导，主要应用于长距离传输线使用：数字微波接力通信和广播电视微波传输。例如：邮电、石油、矿区、电力、水利和广播电视、MMDS等领域。矩形波导主