沿均匀波导传播的波有哪三种基本模式
横电磁波(TEM波)
横磁波(TM波)
横电波(TE波)
波导是什么东西 是一种用来约束或引导电磁波的结构。通常,波导专指各种形状的空心金属波导管和表面波波导,前者将被传输的电磁波完全限制在金属管内,又称封闭波导;后者将引导的电磁波约束在波导结构的周围,又称开波导。当无线电波频率提高到3000兆赫至 300吉赫的厘米波波段和毫米波波段时,同轴线的使用受到限制而采用金属波导管或其他导波装置。波导管的优点是导体损耗和介质损耗小;功率容量大;没有辐射损耗;结构简单,易于制造。波导管内的电磁场可由麦克斯韦方程组结合波导的边界条件求解,与普通传输线不同,波导管里不能传输 TEM模,电磁波在传播中存在严重的色散现象,色散现象说明电磁波的传播速度与频率有关。表面波波导的特征是在边界外有电磁场存在 。其传播模式为表面波。在毫米波与亚毫米波波段,因金属波导管的尺寸太小而使损耗加大和制造困难。这时使用表面波波导,除具有良好传输性外,主要优点是结构简单,制作容易,可具有集成电路需要的平面结构。表面波波导的主要形式有:介质线、介质镜像线、H-波导和镜像凹波导。 波导(waveguide)用来引导电磁波的结构。因此,在广义的定义下,波导不仅是指空金属管,同时也包括其他波导形式如脊形波导、椭圆波导、介质波导等;还包括双导线、同轴线、带状线、微带和镜像线、单根表面波传输线等(下图)。如不附加说明,一般说到波导就是指空心金属管。根据波导横截面的形状不同,可分为矩形波导、圆波导等。尽管已存在很多不同波导形式,且新的形式还不断出现,但直到目前,在实际应用中矩形波导和圆波导仍是两种最主要的波导形式。 电磁波在波导中的传播受到波导内壁的限制和反射。波导管壁的导电率很高(一般用铜、铝等金属制成,有时内壁镀有银或金),通常可假定波导壁是理想导体,波导管内的电磁场分布可由麦克斯韦方程组结合波导的边界条件来求解。波导管内不能传输TEM波,电磁波在波导中的传播存在着严重的色散现象。波导中可能存在无限多种电磁场的结构或分布,每一种电磁场的分布称为一种波型(模式),每一种波型都有对应的截止波长和不同的相速。横截面均匀的空心波导称为均匀波导,均匀波导中电磁波的波型可分为电波(TM模)和磁波(TE 模)两大类。
横磁波(TM波)
横电波(TE波)
沿均匀波导传输的波有哪三种基本模式?电磁场与电磁波的题。跪求解答...
横电波(TE波)
波导传输的是怎样的电磁波?
波导管内不能传输TEM波,电磁波在波导中的传播存在着严重的色散现象。波导中可能存在无限多种电磁场的结构或分布,每一种电磁场的分布称为一种波型(模式),每一种波型都有对应的截止波长和不同的相速。横截面均匀的空心波导称为均匀波导,均匀波导中电磁波的波型可分为电波(TE模)和磁波(TM 模...
电磁学:波导相关知识点整理
在基础课程中,电磁波在传输时,我们通常基于理想导体、均匀媒质和无源等假设,探讨其在沿z轴正向、横截面均匀的波导中的表现。通过麦克斯韦方程,我们发现γ——传播常数,是决定波导行为的关键。特别是当我们求得Hz与Ez,其他场分量就能随之揭晓,这让分析波导问题变得简洁高效。波导模式的分类 波导中的电...
什么是波导
1. 波导的基本定义:波导是一种物理结构,主要用于传输电磁波,如无线电波、微波等。这种结构通常具有特定的形状和尺寸,可以有效地将电磁波从一个地方传输到另一个地方。它常常被应用于无线通信、卫星通信和雷达系统等领域。2. 波导的工作原理:波导利用电磁波的反射和折射原理进行传输。当电磁波在波导内...
波导中的电磁波是驻波吗
这种情况电磁波是驻波。波导中传播的电磁波可以是驻波,也可以是进波和反射波的叠加。驻波是由于在波导两端存在相互作用的电磁波,导致波的干涉形成的。当波的频率与波导固有频率相等时,会形成驻波,并且在波导内部形成多个电压节点和电流反向节点。此时,在波导内部不发生能量传输,只有能量的来回反射和耗散...
波导是什么
波导可以被视为一种管道,其内部能够传播电磁波。这些电磁波可以是无线电波、微波、光波等。波导通过其特定的几何形状和尺寸,使得电磁波在内部进行全反射,从而沿着管道传输。波导的应用领域 在通信领域,波导被广泛应用于长距离传输信号。特别是在光纤通信中,光波导是核心组件,负责将光信号从发射端传输到...
微波波段包括哪些波?
包括分米波、 厘米波、毫米波和亚毫米波波段。微波波长约在1m~0.1mm(相应频率约为300MHz到3THz)之间。在微波波段能制成高方向性的系统(如抛物面反射器)。当波长和物体(如实验室中的无线电设备)的尺寸有相同量级时,微波的特点又与声波相近,例如微波波导类似于声学中的传声筒;喇叭天线和缝隙天线...
波导中电磁波传输模式
TE,全称为Transverse Electric,意为“横向电场”。当电磁波在波导中传播,其电场矢量垂直于传播方向,仿佛在x和y轴上翩翩起舞。TM,Transverse Magnetic,则是“横向磁场”的缩写,与之相似,磁场矢量也与传播方向平行。而TEM,即Transverse Electromagnetic,是两者兼具,电场和磁场都垂直于传播方向,就像一...
电波传播的分类有哪些?
电波传播的分类主要依据研究对象,即电波频率和媒质特性。首先,按频率划分,我们有极长波、超长波、长波、中波、短波、超短波、微波和毫米波等,每种波段的传播特性各有不同。其次,按媒质分类,包括地下传播、地波传播、对流层传播、电离层传播和磁层电磁波,这些传播在不同的环境和介质中展现出独特的...
平面电磁波,均匀平面电磁波,TEM波,TE波,TM波的定义和相互关系
在自由空间传播的均匀平面电磁波(空间中没有自由电荷,没有传导电流),电场和磁场都没有和波传播方向平行的分量,都和传播方向垂直。此时,电矢量E,磁矢量H和传播方向k两两垂直。只是在这种情况下,才可以说电磁波是横波。沿一定途径(比如说波导)传播的电磁波为导行电磁波。根据麦克斯韦方程,导行...
张若青霉: 横电磁波(TEM波) 横磁波(TM波) 横电波(TE波)
商丘市15583378631: 平面电磁波,均匀平面电磁波,TEM波,TE波,TM波的定义和相互关系 - ?
张若青霉: 在自由空间传播的均匀平面电磁波(空间中没有自由电荷,没有传导电流),电场和磁场都没有和波传播方向平行的分量,都和传播方向垂直.此时,电矢量E,磁矢量H和传播方向k两两垂直.只是在这种情况下,才可以说电磁波是横波. 沿一...
商丘市15583378631: TE波 TM波分别具有什么特点 - ?
张若青霉: t特点如下: TE 波的电矢量垂直于入射面(入射光线,法线组成的面). TM 波的电矢量在入射面内. TE和TM波的电矢量相互垂直(例如 TE在x TM在y),二者又同时垂直于波的传播方向(如上例,传播方向在 z 方向). 由此可见,所谓TE和TM...
商丘市15583378631: 匀导波装置中传播的波都可以分为以下三种模式TEM, TE波,TM波. - 上...?
张若青霉: 你在哪里看到的?电磁波波导的模式有Hmn和Emn,你是不是搞错了? H表示磁场强度在波导z方向强度为0,而E表示电场强度在z方向强度为零.而mn则分别表示x,y方向电磁波的周期数.具体的找一本电动力学书,一般有波导一章,或者是一节,会有详细的公式推导.EH表示Hz<Ez,HE表示Hz>Ez.m表示贝塞尔函数的阶数,n表示边界处对应贝塞尔函数的第n个零点,详细参见http://physics.scnu.edu.cn/gqtx/2.html的2.2.2部分
商丘市15583378631: 波导有哪几种耦合方式? - ?
张若青霉: (1)边耦合:如一个半导体激光器或发光二极管在中心薄膜的边缘与波导直接相连注意问题:(i)光源的发光面积不大于中心薄膜端面的面积(ii)光源辐射的横模式与波导允许传播模式之间的差异额外的损耗:(i)中心薄膜端面不平滑或不...
商丘市15583378631: 如何用同轴测量线测量微波频段频率道客巴巴 - ?
张若青霉: 本人大学至硕士都是电磁场微波专业的,这里大概给你说下,如有更详细的需求,可再提出来讨论.波导传输的是TE和TM模式的电磁波,而同轴线是TEM波(横电磁波).TE和TM模式分别是在传输方向上有纵向磁场和纵向电场,而TEM横电...
商丘市15583378631: 什么叫做耦合模理论 - ?
张若青霉: 答:耦合模理论是用来分析光纤中的模式变换问题的理论. 耦合模理论因其能正确、全面反映声表面波在压电材料上的传播特性,成为声表面波研究工作者的研究热点,在国际核心期刊上每年都有相当数量的耦合模理论研究成果发表, 自从...
商丘市15583378631: TEM、TE、TM传播波的主要特性及TE、TM截止场的性质 - ?
张若青霉: EM TE TM模的区别 在自由空间传播的均匀平面电磁波(空间中没有自由电荷,没有传导电流),电场和磁场都没有和波传播方向平行的分量,都和传播方向垂直.此时,电矢量E,磁矢量H和传播方向k两两垂直.只是在这种情况下,才可以说...