電磁基本理論

2022-03-24 12:02:56 字數 1601 閱讀 9447

微波指頻率在300mhz到300ghz、對應波長為1m到1mm之間的交流訊號。

一些頻段大體分配

波段l波段

1-2ghz

s波段2-4ghz

c波段4-8ghz

x波段8-12ghz

ku波段

12-18ghz

k波段18-26ghz

ka波段

26-40ghz

微波特點

第一方程:不僅傳導電流可以產生磁場,位移電流(變化的電場)也可以產生磁場。故時變電流(真實電流)和時變電場(位移電流)都是時變磁場的源

第二方程:變化的磁場可以產生電場,即變化的磁場是時變電場的渦旋源

第三方程:磁場是無源場,磁力線是閉合曲線

第四方程:時變電場是有源場

本構方程

邊界條件

h的邊界條件

e的邊界條件

b的邊界條件

d的邊界條件

導行波:沿導行系統定向傳播的電磁波。傳輸系統中的模式(簡稱模)又稱為波型(簡稱波),它是指能夠在傳輸系統中單獨存在的電磁場結構或分布。

其特點為:

分類:tem模、te模、tm模和混合模

tem模

tem模的電場和磁場均滿足二維拉普拉斯方程。由於二維靜電場和恆定電流產生的磁場也滿足同樣的方程。因此tem模的電磁場在傳輸系統橫截面上的分布與邊界條件相同的二維靜態場一致(但場與變數t,z的關係不同,對於tem模t,z依賴於exp(j(ωt-βz)),而靜態場與t,z無關)。

因此可根據這一特點,判斷具體的傳輸系統能否傳輸tem模。例如:空心金屬波導,因其橫截面內無法建立起靜態場(導體表面上存在異性電荷時不可能是靜態的),所以空心波導不存在tem模

無耗傳輸的tem模的相速、波導的波長和波阻抗與充滿理想媒質的無界空間中平面波的速度、波長和本徵阻抗完全相同。而且ω與β呈線性關係,因此無耗傳輸的tem模稱為非色散模

te、tm模

te、tm模為色散波

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