西安电子科技大学：《微波技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十三章 矩形波导TE10波 TE10 Mode in Rectangular Waveguide（二）

多第」章形导TE波() TE10 Mode in Rectangular Waveguide(I) 我们先回顾一下矩形浪导产生的思想过程。 低频传输线的能量主要封闭在导线内部。随着频 的提高,能量开放在导线之间的空间( (Space)。这 是由封闭→开放的第一过程。 随着频率的进一步提高,开放空间受干扰,影响 太大。又开始用核节再一次起来,使能量在内部 传输。这是由开放→封闭的第二过程,它是对第一次 的否定。但是这一次所封闭的不是导线内部,而是空 间内部

第13章 矩形波导TE10波(Ⅱ ) TE10 Mode in Rectangular Waveguide (Ⅱ ) 我们先回顾一下矩形波导产生的思想过程。 低频传输线的能量主要封闭在导线内部。随着频 率的提高，能量开放在导线之间的空间(Space)。这 是由封闭→开放的第一过程。 随着频率的进一步提高，开放空间受干扰，影响 太大。又开始用枝节再一次封闭起来，使能量在内部 传输。这是由开放→封闭的第二过程，它是对第一次 的否定。但是这一次所封闭的不是导线内部，而是空 间内部

这种做法使微波能量既在空间传输,又是封闭的。 低频封闭的导线微波低端开放空间高端封闭空间 图13-1

这种做法使微波能量既在空间传输，又是封闭的。 S S S 低频—封闭的导线 微波低端—开放空间 高端—封闭空间 图 13-1

TE1波主要特性 场方程H2=H0 cost|e E O兀 JHosinl-xle j H B/ Ho sinl=x

场方程 H H a x e E j k a H a x e H j k a H a x e z j z y c j z x c j z =       = −             =             − − − 0 2 0 2 0 cos sin sin           TE10波主要特性

TE1波主要特性 场结构 图13-2

TE10波主要特性 场结构 图13-2

TE1波主要特性 传播条件A<A=2a 波导波长A 相速 2a 波型阻抗

TE10波主要特性 传播条件 ＜ 波导波长 相 速 波型阻抗            c g p a a C a a = = −       = −       = −       2 1 2 1 2 1 1 2 2 2 2

TE1o波的另一种表示 我们在上面给出的TE10波表达式,是以H为领矢 矢量的。然而,在实用上也常有用E作领矢矢量,即 设 E= E sinl -xe (13-1) 利用 Maxwe方程 V×E=-jopH CE jB=jBE jou(H i+H,j+H k) 0E.0

一、TE10波的另一种表示 我们在上面给出的TE10波表达式，是以Hz为领矢 矢量的。然而，在实用上也常有用Ey作领矢矢量，即 设 利用Maxwell方程 (13-1) E E a x e y j z =       − 0 sin     = − − = + = − + +   E j H i j k x y j E j E i E x k j H i H j H k y y y x y z                (    ) 0 0

TE1o波的另一种表示 于是最终得到 E=E sin<- jp H E sinl -xle j (13-2) H coS-xle 很明显, E 77 B

一、TE10波的另一种表示 于是最终得到 很明显， (13-2) E E a x e H E a x e H j a E a x e y j z x j z z j z =       = −       =             − − − 0 0 0 1 sin sin cos           E H a y x = = = −             1 2 2

二、TE10波的功率和容量 根据电磁场理论 ∫5s40=』28(ExE) (13-3) 其中S=R(是 poynting矢量。 do= kdxdyo

二、TE10波的功率和容量 P S d R E H kdxdy e t t s s =  =          1 2 ( ) *  根据电磁场理论 (13-3) 其中 是Poynting矢量。    S = Re Et  Ht 1  2 ( ) d kdxdy   = 

二、TE10波的功率和容量 图13-3计算功率时的面积元

二、TE10波的功率和容量 图 13-3 计算功率时的面积元 x z y 0 a b ds

二、TE10波的功率和容量 .d1W7令 x) 2 1E2 SJ 7 i02 x dxdy (13-4 1E2,c 1-cos -x 2 E b 47

二、TE10波的功率和容量   S d E x dxdy P E x dxdy E b x ds a b a  =       =       = −                       1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 0 2 2 0 2 2 0 0 0 2 0 sin sin cos (13-4) = 1 4 0 2 E ab 