文档介绍：第二章微波传输线
§ 导波系统的一般分析方法
§ 波沿导波装置的传输特性
§ 矩形波导
§ 圆波导
§ 波导的激励与耦合
§ 同轴线
§ 微带线
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§ 导波系统的一般分析方法
导波（导行波）：在微波传输线中按指定方
向传播的电磁波
导波系统（波导）：用来导行电磁波的装置
规则波导：沿轴线方向，横截面的形状、尺寸，以及填充介质的分布状态和电参数均不变化的无限长的直波导
狭义的波导：只限于空心的金属矩形和圆形波导等。
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§ 导波系统的一般分析方法
一. 矢量波动方程的分解
由电磁场理论, 对无源自由空间，即J=0和ρ＝0，从麦克斯韦方程组可以推动出电场E和磁场H满足以下矢量波动方程:
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§ 导波系统的一般分析方法
为了简化起见, 我们作如下合理假设:
① 波导内壁电导率
② 波导内介质为无耗的简单介质
③ 波导内无自由电荷和传导电流的存在
④ 无限长的规则波导
⑤ 波导管内的场是时谐场
即
在这种情况下，场量的幅值在横截面内的分布规律不随z变
化
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§ 导波系统的一般分析方法
以上情况的拉普拉斯算子利用分离变量法可写为：
我们以电场波动方程为例讨论此时场解的形式：
该式中左边是横向坐标(u, v)的函数, 与z无关; 而右边是z的函数, 与(u, v)无关。只有二者均为一常数，上式才能成立. 设该常数为γ2, 则有:
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§ 导波系统的一般分析方法
这个微分方程的通解为：
传播特性:A+与A-是（由边界条件确定的）待定常数－波的复振幅
γ－传播常数
γ=α＋jβ α－衰减常数 β－相移常数
无耗波导： α=0 γ=jβ
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§ 导波系统的一般分析方法
则满足下面方程：
同样对于磁场方程也可以得到：
Kc－截止波数无耗波导－
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§ 导波系统的一般分析方法
波在规则波导中沿z轴的传播规律：
波在规则波导中横截面的分布规律，又称为场结构：
（在给定横截面形状、尺寸、传输模式下对方程求解）
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§ 导波系统的一般分析方法
二. 纵横场分量的关系式

时谐场电场、磁场共6个场分量（Eu, Ev, Ez, Hu, Hv, Hz)
这6个分量由麦氏方程组联系在一起，因此实际上只有两个互相独立的分量。
因此不需直接求解这6个场量，而只需要取Ez和Hz作为独立分量，通过与其它分量的关系，即可求出所有分量－－
纵向场法：
求出横向分量与纵向分量之间的关系式－－(通过麦氏方程组)
纵向场分量所有的横向场分量
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§ 导波系统的一般分析方法
时谐场（简单媒质、无源）：
用等式两端得到：
化简得
考虑波沿z轴正方向传播，波因子为e-γz
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