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波导最低传输模式 在矩形波导中存在一种简并模,请说明简并模产生的条件和特点!(大家帮帮忙啊!十万火急!!!)

2021-04-27知识5

矩形波导能传输TEM波吗?为什么? 不能,因为波导都是只能传输TE波或者是TM波.因为如果是传输TEM波,波导都是色散系统,便捷条件,决定不恩能够传输飞色散的TEM波.

在矩形波导中存在一种简并模,请说明简并模产生的条件和特点!(大家帮帮忙啊!十万火急!!!) 波导中copy的电磁波是各种 TMmn模 和 TEmn模的各种线bai性组合,dum,zhin为下标。m,n物理意义dao:m是x方向变化的半周期数,n是y方向变化的半周期数。可见m,n都是整数。由麦克斯韦方程与波导上存在电磁波的边界条件推出矩形波导可以支持无穷多个TM波模式和TE波模式,每个模式与整数m,n对应但波导是一种高通滤波器,每种模式波的工作频率高于 截止频率 时,此模式的波才能在波导里传播。或者说 该模式的波长 要小于该模式的 截止波长.才能传播。不同模式波(m,n不同)有不同的截止波长。矩形波导的不同 m,n 对应的 截止波长 为:λc=2/{[(m/a)^2+(n/b)^2]^(1/2)}其中a为矩形波导宽,b为矩形波导高。如过当两个模式 TMmn 和TEmn 的截止波长相等时,也就说明这两种模式在矩形波导里出现的可能性相同,这种现象就叫做 简并。可见对矩形波导 只要TMmn 和 TNmn 的m,n分别相等时,他们的 截止波长(或截止频率)就是相等的。此时这两种 TM 和TN 模 就是简并模。

为什么规则金属波导内不能传输TEM波 TEM波要求2113电场和磁场完全在5261波导的横截面4102上。由于磁场是闭合曲1653线,在专横截面满足麦克斯韦方属程,在闭合曲面的线积分等于位移电流和传导电流的面积分。这样就要求有位移电流的存在,位移电流沿轴向传播,这样与电场完全在波导横截面上矛盾。若激光在谐振腔中的传播方向为z方向,那么激光的电场和磁场将没有z方向的分量!实际的激光模式是准TEM模,即允许Ez、Hz分量的存在,但它们必须横向分量,因为较大的Ez意味着波矢方向偏离光轴较大,容易溢出腔外,所以损耗大,难于形成振荡。扩展资料:准TEM模的纵向场分量并不等于零,这是因为微带线除介质与导体的边界之外,还有不同介质的边界,微带线传输波形必须同时满足两类边界条件。分析表明,为了满足两类边界条件,纵向场分量Ez、Hz不等于零,微带线传输的是电波与磁波的混合波。但是,但微带线传输的频率较低时,混合波的纵向场分量很小,这时的传输波型近似为TEM模。

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