对于非TEM 波,无法用均匀传输线理论去分析。为此,引入「等效电压」和「等效电流」。通过等效电路模型,将复杂的电磁场问题转换为电路分析问题,从而可以应用传输线理论和电路理论进行分析。「等效传输线」理论通过引入等效的电路模型和参数,来模拟和分析非 TEM 波在复杂传输媒介中的传播行为。
为了定义将复杂的电磁场问题转换为电路分析问题,需要定义等效电参数,如果规定等效电压为
则为了符合逻辑,等效电参数应该要能满足:
令
其中
需要满足几个条件
为了满足“等效电压和等效电流共轭乘积等于等效传输电功率”要求,则应满足
才能保证
求矩形波导 TE10 模的等效电压,等效电流和模式矢量函数。
解:
第一步,写出 TE10 模的横向场表达式
第二步,利用归一化条件,有
对照横向场表达式可以知道,其实
以及
从而解除
代入