aliases:
- TE10
- TE10 模
根据矩形波导的场通解
所谓的 TE10 模,即对应
称这种场分布情况为「TE10 模」
由此得到
从而
从而得出结论
这意味着,对于矩形波导来说是一个高通滤波器。只有半波长小于
所谓的「波导结构」指的是波导上的电场和磁场分布。这对我们对波导进行操作有实际的指导意义。
波导中主要有电场和磁场,涉及到方向和大小两个要素。
对于 TE10 波的电场,在
而对于磁场,从
同理,对于 TE01 则类似于水平旋转了 90 度
如果以电场为领矢矢量
由
因此
波导能否有效传播功率是衡量波导性能的一个很重要的指标。根据 Poynting 定理,实功率可以表示为
根据倍角公式
根据表达式,可以得到两个规律
对于给定的波导,当
从而增大介质的耐压能力。
在实际波导中,如果出现毛刺形成尖端,就会导致截面减小,进而影响传输功率,且容易击穿。
若令
实际工程应用中,无法保证以纯行波方式传播,因此匹配也会影响功率传输。电压最大值可以表示为
因此
其中
矩形波导中的电流分布在表面,根据切向磁场边界条件,理想导体有
对于矩形波导一共四个壁,接下来可以分类讨论
对于窄边
因此传导电流为
对应的,
不难发现,两种情况电流大小不变,只与时间和位置
对于窄边
两个分量磁场分量
现讨论
总体来说,窄边
宽边
在实际应用中,如果希望将能量辐射出去,只需要在矩形波导上开口即可。