微波三四五章復(fù)習(xí)

1、第三章第三章 1什么是規(guī)則金屬波導(dǎo)，能傳播的波的模式。什么是規(guī)則金屬波導(dǎo)，能傳播的波的模式。2矩形波導(dǎo)，圓波導(dǎo)各自的主模是什么矩形波導(dǎo)，圓波導(dǎo)各自的主模是什么3 . 矩形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)中波形指數(shù)矩形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)中波形指數(shù)m，n的含義。的含義。4矩形波導(dǎo)的傳輸特性。傳播常數(shù)，截止波矩形波導(dǎo)的傳輸特性。傳播常數(shù)，截止波 長，截止頻率，傳播條件，相速度，群速度，長，截止頻率，傳播條件，相速度，群速度， 波導(dǎo)波長，波阻抗（模不同）。波導(dǎo)波長，波阻抗（模不同）。5. 矩形波導(dǎo)，圓波導(dǎo)的截面尺寸選擇。矩形波導(dǎo)，圓波導(dǎo)的截面尺寸選擇。6矩形波導(dǎo)中的波形簡并，圓形波導(dǎo)中的兩種矩形波導(dǎo)中的波形簡并，圓形波導(dǎo)中的兩

2、種 不同簡并形式，解釋其區(qū)別。不同簡并形式，解釋其區(qū)別。7. 圓波導(dǎo)中截止波長，截止頻率和傳播常數(shù)的圓波導(dǎo)中截止波長，截止頻率和傳播常數(shù)的計計 算公式。算公式。8同軸線主要傳輸?shù)哪Ｊ?。同軸線主要傳輸?shù)哪Ｊ健?保證傳輸線只傳輸主模的條件。保證傳輸線只傳輸主模的條件。第四章第四章 微帶線和帶狀線微帶線和帶狀線1帶狀線的結(jié)構(gòu)帶狀線的結(jié)構(gòu)2帶狀線的工作模式，傳輸帶狀線的工作模式，傳輸TEM波。波。3微帶線的結(jié)構(gòu)。微帶線的結(jié)構(gòu)。4微帶線中場的結(jié)構(gòu)?；旌系奈Ь€中場的結(jié)構(gòu)?；旌系腡ETM模式，模式， 準(zhǔn)準(zhǔn)TEM模。模。 對于帶狀線的分析可以用傳輸線理論來分析。表對于帶狀線的分析可以用傳輸線理論來分析。表征

3、帶狀線的主要征帶狀線的主要特性參量有傳播常數(shù)、相速、相波特性參量有傳播常數(shù)、相速、相波長和特性阻抗長和特性阻抗。 微帶線是一種重要的微波傳輸線，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。微帶線是一種重要的微波傳輸線，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。它是由介質(zhì)基片上的導(dǎo)帶和基片下面的接地板構(gòu)成。微帶它是由介質(zhì)基片上的導(dǎo)帶和基片下面的接地板構(gòu)成。微帶線容易實現(xiàn)微帶電路的小型化和集成化，所以微帶線在微線容易實現(xiàn)微帶電路的小型化和集成化，所以微帶線在微波集成電路中獲得了廣泛的應(yīng)用。波集成電路中獲得了廣泛的應(yīng)用。 一、微帶的基本概念一、微帶的基本概念帶狀線可以看成是由同軸線演變而成的，微帶則可以看帶狀線可以看成是由同軸線演變而成的，微帶則可

4、以看成是雙導(dǎo)線演化而成的。成是雙導(dǎo)線演化而成的。erhwt第五章第五章 介質(zhì)波導(dǎo)和介質(zhì)諧振器介質(zhì)波導(dǎo)和介質(zhì)諧振器1. 1. 介質(zhì)板波導(dǎo)的場分析，截止條件。介質(zhì)板波導(dǎo)的場分析，截止條件。2. 2. 圓形介質(zhì)波導(dǎo)中的模式。圓形介質(zhì)波導(dǎo)中的模式。3. 3. 光纖中數(shù)值孔徑光纖中數(shù)值孔徑NANA的含義。的含義。4. 4. 介質(zhì)諧振器實例分析。介質(zhì)諧振器實例分析。5. 5. 圓形介質(zhì)諧振器中的模式，和波形指數(shù)圓形介質(zhì)諧振器中的模式，和波形指數(shù)的含義。的含義。1 1、介質(zhì)板波導(dǎo)、介質(zhì)板波導(dǎo) dzxcsfcsfcsf波在邊界上將產(chǎn)生全反射，波在邊界上將產(chǎn)生全反射，電磁波在介質(zhì)板內(nèi)及表面沿電磁波在介質(zhì)板內(nèi)及表

5、面沿z z方向傳播。場滿足方向傳播。場滿足0EjHHjE 22()0EkH 包層，襯底，介質(zhì)板包層，襯底，介質(zhì)板設(shè)波沿設(shè)波沿z z向傳播，傳播常數(shù)向傳播，傳播常數(shù) ，電磁場與，電磁場與y y無關(guān)無關(guān)TE TE 模模TM TM 模模2222()0yyHkHxxyEH 2222()0yyEkEx0 xyHE 01yzEHjx 1yzHEjx 1 1、本征值方程、本征值方程 TETE導(dǎo)模為例，要求介質(zhì)板內(nèi)為振蕩波型，板外為衰導(dǎo)模為例，要求介質(zhì)板內(nèi)為振蕩波型，板外為衰減波型。減波型。設(shè)設(shè)()0cos()00csx dcyfcfxsE exdEEk xxdE ex0為廣義相位常數(shù)，用于調(diào)整不對稱介質(zhì)板波

6、為廣義相位常數(shù)，用于調(diào)整不對稱介質(zhì)板波導(dǎo)中場的最大值或零點位置。導(dǎo)中場的最大值或零點位置。 22 1/2022 1/2022 1/20()()()ccrcrfrsfskkkk邊界條件：在邊界條件：在x x0 0，x xd d處電磁場切向分量處電磁場切向分量EyEy 和和HzHz連續(xù)。連續(xù)。00cos(0)sinfscffssEExk EE00cos()()sin()fcfccffcfccEk dExdk Ek dE00cos(0)sinfscffssEExk EE0tg/scfk00cos()()sin()fcfccffcfccEk dExdk Ek dE0tg()/cfccfk dk2()t

7、g()(0,1,2,)cfcscfcfcskk dnnk 本征值方程本征值方程2()tg()(0,1,2,)cfcscfcfcskk dnnk 22 1/2022 1/2022 1/20()()()ccrcrfrsfskkkk4 4個方程可以確定個方程可以確定 ,cfcsk TEnTEn模模同理可得到同理可得到TMnTMn模模22()tg()(0,1,2,)rfcfccsscfcscfrfcskk dnnk 2 2、截止條件、截止條件 當(dāng)當(dāng) 和和 中有一個小于零，場在相應(yīng)介質(zhì)中中有一個小于零，場在相應(yīng)介質(zhì)中向橫向輻射，形成輻射模，波導(dǎo)截止。向橫向輻射，形成輻射模，波導(dǎo)截止。cssccs截止條件

8、截止條件 22000srs 或或TETE模：模：2()tg()(0,1,2,)cfcscfcfcskk dnnk 22000srs 或或22 1/2022 1/2022 1/20()()()ccrcrfrsfskkkk220()rfcfrskk220()srccrk0tg()(0,1,2,)rsrcrfrsrfrsk dnn0tg()(0,1,2,)rsrcrfrsrfrsk dnn截止頻率截止頻率 ,0r2a ctgnrsrcrfrsrEfcrTsnfdTMTM模的截止頻率模的截止頻率 ,0arctg2nrfrsrcrcrfrsrfcrTMsnfd截止時：截止時：l與金屬波導(dǎo)不同，介質(zhì)波導(dǎo)截

9、止時，與金屬波導(dǎo)不同，介質(zhì)波導(dǎo)截止時，0l非對稱介質(zhì)波導(dǎo)，非對稱介質(zhì)波導(dǎo)，TETE0 0模的截止頻率最低。模的截止頻率最低。 l介質(zhì)波導(dǎo)中表面波導(dǎo)模相速度大于介質(zhì)板中相速，介質(zhì)波導(dǎo)中表面波導(dǎo)模相速度大于介質(zhì)板中相速，小于周圍媒質(zhì)中相速。小于周圍媒質(zhì)中相速。000cfs l對稱波導(dǎo)，對稱波導(dǎo)，TEnTEn模和模和TMnTMn模是簡并。截止頻率為模是簡并。截止頻率為 0002cfnfd 主模主模TETE0 0和和TMTM0 0的截止頻的截止頻率為零。率為零。圓形介質(zhì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)圓形介質(zhì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)不支持純不支持純TEmnTEmn模和模和TMmnTMmn模模。但。但支支持持TE0nTE0n模和模和TM0nT

10、M0n模。一般存在模。一般存在HEmnHEmn模和模和EHmnEHmn模，主模，主模為模為HE11HE11模。模。數(shù)值孔徑數(shù)值孔徑NANA 數(shù)值孔徑數(shù)值孔徑NANA是光纖可能接受外來入射光的最大是光纖可能接受外來入射光的最大接受角的正弦，表征光纖的光聚集能力的量度。能接受角的正弦，表征光纖的光聚集能力的量度。能傳至另一端的最大投射角傳至另一端的最大投射角孔徑角?？讖浇?。依賴芯和包層折射率，投射于光纖端面光的位置。依賴芯和包層折射率，投射于光纖端面光的位置。00n1n2n芯包層界面產(chǎn)生全反射條件（折射定律）芯包層界面產(chǎn)生全反射條件（折射定律）22 1/21/2211202100()sin1 (/

11、)nnnnnnn數(shù)值孔徑數(shù)值孔徑NANA00,max22 1/2121sin()2NAnnnn實際應(yīng)用舉例：實際應(yīng)用舉例： 當(dāng)波從傳輸波導(dǎo)輸入截止波導(dǎo)后會衰減，截止當(dāng)波從傳輸波導(dǎo)輸入截止波導(dǎo)后會衰減，截止波導(dǎo)沒有輸出；但對于其頻率與諧振器的諧振頻率波導(dǎo)沒有輸出；但對于其頻率與諧振器的諧振頻率相同的波則會得到加強，截止波導(dǎo)有輸出，而對于相同的波則會得到加強，截止波導(dǎo)有輸出，而對于其它頻率的波仍無輸出，這樣就構(gòu)成帶通濾波器。其它頻率的波仍無輸出，這樣就構(gòu)成帶通濾波器。置于一段截止波導(dǎo)中置于一段截止波導(dǎo)中的諧振器，它與傳輸?shù)闹C振器，它與傳輸波導(dǎo)之間的耦合程度波導(dǎo)之間的耦合程度取決于兩者之間的距取決于兩者之間的距離離l，改變，改變l就可以調(diào)節(jié)就可以調(diào)節(jié)耦合的大小。耦合的大小。可以存在模式：可以存在模式：TEm,n,p+d d，TMm,n,p+m,n,p+d d，HEm,n,p+m,n,p+d d和和EHm,n,p+m,n,p+d d等。等。圓柱形介質(zhì)諧振器的場求解和圓形金屬腔的求解圓柱形介質(zhì)諧振器的場求解和圓形金屬腔的求解類似，此處不再重復(fù)；但邊界條件不同。類似，此處不再重復(fù)；但邊界條件不同。波型指數(shù)含義：波型指數(shù)含義：m：場沿諧振器圓周方向變化