文档介绍：微波技术与天线
——波导壁电流
目
录
1
2
3
4
矩形金属波导
矩形金属波导在主模TE10模下电磁场
管壁电流分布
开槽问题
矩形金属波导
由金属材料制成的、矩形截面的、内充空气介质的规则金属波导的统称。
结构简单,机械强度大,其封闭的结构可以避免外界干扰和辐射损耗,又因为它无内导体,所以导体损耗低,功率容量大。
目前的大功率的微波系统中常采用矩形波导作为传输线和构成微波元器件。
TE10模式场表达式
Ey 沿x方向呈正弦驻波分布
沿y 方向不变
沿z方向为行波
矩形波导管壁电流
1、定义:当波导内传输电磁波时,波导内壁上将会感应高频电流,称为壁电流。
2、研究管壁电流的意义:壁电流与场结构密切相关,场结构决定管壁电流的分布,反过来,管壁电流也决定场结构的分布。对于波导的激励、波导参数的测量以及波导器件的设计都需要了解和利用管壁电流的分布。
管壁电流的求解:

(1)
n为波导内壁面的法线方向单位矢量
Hi为波导内壁面上切线方向磁场
TE10模的磁场表达式:

(2)
管壁电流的分布
由(1)式知,只要知道波导表面切向磁场的分布,就可得出管壁电流分布,
通过对各个方向电流的求解,分析出与TE10模相对应的波导内壁上一瞬间的壁电流分布形态。
在X=0的侧壁上
在X=a的侧壁上
窄壁面

结论:在X=0和X=a的窄壁上,电流只有y分量,电流密度为常数。
在y=0的下壁面上
与Hx对应的Js为:
与Hz对应的Js为:

宽壁面
在y=b的上壁面上
与Hx对应的Js为:
与Hz对应的Js为:
宽壁上面
结论:在y=0和y=b的宽壁上管壁电流相反,电流密度既有z分量,也有x分量,电流密度是x的函数