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本章的目的：
展示如何将电路和网络概念加以推广，以便处理实际中感兴趣的很多微波分析和设计问题。
电路和网络
麦克斯韦方程组
易于求解
复杂，多数时候没有解析解
解是完全的
只是某个端口上的电压电流值
易于处理多个元件组合问题
难于处理多个元件组合问题
放大器
地
RL
RS
VS
信号源
负载电阻
微波网络分类
单口网络
负载，振荡器…
双口网络
滤波器、放大器、衰减器、隔离器…
多口网络
混频器、功分器、环行器、合成器…
微波网络主要特点
必须指定工作波型；（规定只有单一主模）
必须规定端口的参考面。（参考面外只传主模）
阻抗和等效电压与电流
等效电压与电流
任意双导线TEM传输线
+导线相对-导线的电压V为：
导线间横向场具有静态电场性质，电压惟一。
+导线上的电流为：
行波的特征阻抗Z0为：
明确了电压电流和特征阻抗后，认为线的传播常数已知，即可应用第2章中的传输线电路理论，用电路单元表征该TEM传输线。
TEM传输线
TE10模波导
横向场
宽壁（上下板）之间的电压可表示为：
x=0和x=a/2时积分完全不同。
不存在“正确的”电压。
也不存在“正确的”电流和阻抗。
如何定义出能用于非TEM线的电压、电流和阻抗？
2
1
对一个特定的波导模式来定义电压和电流，并且如此定义的电压正比于横向电场，而电流正比于横向磁场。
单一行波的电压与电流之比应等于该传输线的特征阻抗。该阻抗在选择上有任意性，但通常将其定为等于传输线的波阻抗，或把它归一化为1。
为了按类似于电路理论中的电压和电流的方式来使用，等效电压和电流的乘积应被确定为该模式的功率流。
3
通常按照以下思路：
既有正向又有反向行波的任意波导模式，其横向场可写为：
又 和 与波阻抗 有关，故：
定义等效的电压波和电流波：
其中
等效电压和电流分别正比于横向电场和磁场，比例常数C1、C2
未知数
C1、C2可由功率和阻抗条件确定。
入射波的复功率流：
与电路对应
则：
特征阻抗为：
给定的波导模式，在确定常量C1、C2以及等效电压和电流后，就可以求解出（）和（）
其中， 和 是第n个模式的等效电压和等效电流，而 和 是每一模式的比例常数。
采用同样的方式处理高次模，则波导中的通解表示为：
利用已知的 电路分析方法 取代 解Maxwell方程式
阻抗概念：
19世纪，亥维赛用于描述含有电阻器、电感器、电容器的交流电路中V/I的复数比值。
20世纪30年代，谢昆诺夫将其推广到电磁场，并将其看做场型的特征。
阻抗概念
阻抗概念
1
2
3
4
5
: 媒质的本征阻抗
01
: 波阻抗
02
: 特性阻抗,行波电压与电流的比值
03
仅与媒质的材料有关
04
不同波型不同
05
传输线
06
材料
07
频率
08
TEM
09
TE、TM
10
阻抗 :