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电磁波模式的简单小结

已有 10690 次阅读 2010-2-6 20:55 |个人分类:电子信息工程与计算机科学|系统分类:科研笔记|关键词:学者| 模式, 电磁波

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1.电磁波模式在给定边界条件(包括无穷远处辐射条件)下可能独立存在的确定的电磁场分布规律,又称场型。电磁波模式在数学上是无源麦克斯韦方程在所给条件下的线性独立的特解,它们有无穷多种。模式简称模,有时称为波型(简称波)。在微波问题中的电磁波模式有波导模式和腔体模式

2.腔体模式是谐振模式,其电能与磁能不断地互相交换,并且电能与磁能的最大值相等。如果同一波导中的不同模式有相同的相移常数值,就称为模式简并。简并的模式具有相同的相速和群速。例如矩形波导管中的TE和TM模简并;圆波导中的TE和TM模简并等。腔体中具有相同谐振频率的模式简并

3.通常把最小的模式称为主模或基模,而把其他模式称为高次模。对确定频率的电磁波,适当选择波导尺寸使高次模截止而只传输主模,即为单模传输

4.波导中某一确定模式的激发原理是:激励装置在波导中产生的电力线与所需模式电力线方向一致;或产生的磁力线与所需模式磁力线方向一致;或在波导管壁上产生的电流与所需模式的管壁电流方向一致。通常还应该将激励装置放在能与所需模式有最强耦合的位置上

5.波导中除了传输所需模式外,其他模式的存在常起有害作用而需要滤除。滤模的原则是在尽量不影响所需模传输的情况下,增加对不需要模的吸收。例如在波导中放进一些吸收片使它处于所需模电场节点上,或与其电场垂直同时又与滤除模的电场平行;或在波导壁上开一系列缝隙使它们与所需模的壁电流平行而与滤除模的壁电流垂直。腔体中模式的激励和滤除,原则上与上述相仿。



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