波導(dǎo)概述
瀏覽：508 發(fā)布日期：2022-12-05 11:18:21
通常，波導(dǎo)專指各種形狀的空心金屬波導(dǎo)管和表面波波導(dǎo)，前者將被傳輸?shù)碾姶挪ㄍ耆拗圃诮饘俟軆?nèi)，又稱封閉波導(dǎo)；后者將引導(dǎo)的電磁波約束在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的周圍，又稱開波導(dǎo)。
當(dāng)無(wú)線電波頻率提高到3000兆赫至 300吉赫的厘米波波段和毫米波波段時(shí)，同軸線的使用受到限制而采用金屬波導(dǎo)管或其他導(dǎo)波裝置。波導(dǎo)管的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗小；功率容量大；沒有輻射損耗；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造。波導(dǎo)管內(nèi)的電磁場(chǎng)可由麥克斯韋方程組結(jié)合波導(dǎo)的邊界條件求解，與普通傳輸線不同，波導(dǎo)管里不能傳輸 TEM模，電磁波在傳播中存在嚴(yán)重的色散現(xiàn)象，色散現(xiàn)象說明電磁波的傳播速度與頻率有關(guān)。表面波波導(dǎo)的特征是在邊界外有電磁場(chǎng)存在 。其傳播模式為表面波。在毫米波與亞毫米波波段，因金屬波導(dǎo)管的尺寸太小而使損耗加大和制造困難。這時(shí)使用表面波波導(dǎo)，除具有良好傳輸性外，主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易，可具有集成電路需要的平面結(jié)構(gòu)。表面波波導(dǎo)的主要形式有：介質(zhì)線、介質(zhì)鏡像線、H-波導(dǎo)和鏡像凹波導(dǎo)。
金屬管波導(dǎo)中的電磁波可以想象為沿Z字形路徑在波導(dǎo)中行進(jìn)，在波導(dǎo)的壁之間來回反射。對(duì)于矩形波導(dǎo)的特殊情況，可以立足于這種觀點(diǎn)的分析。在介質(zhì)波導(dǎo)中的傳播也可以同樣的方式看待，波被電介質(zhì)表面的全內(nèi)反射限制在電介質(zhì)的內(nèi)部。一些結(jié)構(gòu)，如無(wú)輻射介質(zhì)波導(dǎo)和高保線，使用金屬壁和電介質(zhì)表面來限制波。