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混合模简介

2018/06/19138 作者:佚名
导读: 管壁非完全导电的规则波导一般不存在单纯的TE模和TM模,传输的电磁波一般是混合模。管壁非完全导电,即管壁有电阻,管壁表面的切向电场就不为零,传输的电磁场将不是由切向电场为零的边界条件所得到的正规模;另一方面,该切向电场已成为电源,将激发出其它模式,即模式之间有了耦合,故传输的电磁波为混合模[1]。以圆形波导为例,若输入圆形波导的是TE模,管壁表面的纵向电流将在管壁上产生纵向电压,亦即产生了有

管壁非完全导电的规则波导一般不存在单纯的TE模和TM模,传输的电磁波一般是混合模。管壁非完全导电,即管壁有电阻,管壁表面的切向电场就不为零,传输的电磁场将不是由切向电场为零的边界条件所得到的正规模;另一方面,该切向电场已成为电源,将激发出其它模式,即模式之间有了耦合,故传输的电磁波为混合模[1]。以圆形波导为例,若输入圆形波导的是TE模,管壁表面的纵向电流将在管壁上产生纵向电压,亦即产生了有纵向电场的模式,即TM模;若输入圆形波导的是TM模,在管壁表面的电场分Eφ.将不为零,管壁将有横向电流Jφ,与此相联系,在波导内就将有纵向磁场的模式,即TE横。只有对称模式TEon模没有纵向管壁电流,不会产生纵向电场;对称模式TMon模没有Eφ分量,不会产生纵向磁场,才能保持单纯的TEon或TMon模。因此,非完全导电管壁电阻损耗将起模式的耦合作用,使传输的电磁波一般为混合模。

在横向非均匀媒质填充波导相开波导中,一般也不存在单纯的TE模和TM模。为了满足媒质分界面上的电磁场连续条件,要求电磁场的六个分量都不等于零。但在一些特殊情况下,倒如媒质分界面与y轴平行的介质板部分填充矩形波导,见图,混合模的Ex或Hx有可能为零,称之为纵模:纵磁模(LM横)的Hx=0或Hy=0;纵电模(LE模)的Ex=0或Ey=0。

图1 介质板部分填充矩形波导

混合模一般包含所有6个场分量[2],既有纵向电场,又有纵向磁场,可以看成是TE模和TM模按一定比例的组合,因此有时可利用已有的TE模和TM模的公式来导出这种组合模的场分量,其TE模和TM模的比例关系要由具体结构的边界条件来决定。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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