微波传输线

微波技术基础中,「微波传输线」是用以传输微波信息和能量的各种形式的传输系统的总称,它的作用是引导电磁波沿一定方向传输,因此又称为「导波系统」;其所导引的电磁波被称为「导行波」。

一般将截面尺寸、形状、媒质分布、材料及边界条件均不变的导波系统称为「规则导波系统」(规则波导),又称为均匀传输线。沿导行波传播的方向称为纵向,垂直于导波传播的方向称为横

和低频段不同,微波传输线的种类繁多。按其上的传播的导行波的特征(波型,也称模、场结构或场分布)可分为三大类

  • TEM 波传输线:如平行双线(双导线)、同轴线以及微带传输线(包括带状线和微带)等,都属于双导体传输系统。
  • TE、TM 波导传输线:如矩形波导、圆形波导、椭圆波导及脊波导等,空心金属管构成,属于单导体传输系统
  • 表面波传输线:如介质波导、镜像线

微波传输线不仅能将电磁能量由一处传送到另一处,还可以构成各种各样的微波元件,这与低频传输截然不同。

不同的频段,通常要求采用不同的传输线,

  • 米波、分米波:双导线、同轴线
  • 厘米波:空心金属波导管、微带线
  • 毫米波:空心金属波导管、介质波导、镜像线

对传输线的基本要求是损耗小、效率高;功率容量大;工作频带宽;尺寸小而均匀

在低频传输线中,可以使用单导线。但是在高频中,随着距离增大,发现反射损耗等问题非常严重,因此使用两根平行导线,即双导线。但是双导线是开放系统,电压在两者之间,必然和外界有能量交换,在高频传输领域存在较高的损耗。因此发明了波导

由于微波传输线是引导电磁波沿一定方向传播的系统,所以被传输线引导的电磁波必须满足Maxwell 方程组以及导体或介质的边界条件。

介质损耗

波形因子