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1、1. .什么是导波系统和导波，导波系统的基什么是导波系统和导波，导波系统的基本功能和功用有哪些？本功能和功用有哪些？ 2. .常将导波系统分成哪三类？每类导波系统的结构和导波的特点常将导波系统分成哪三类？每类导波系统的结构和导波的特点是什么？是什么？ 导波导波在含有不同媒质边界的空间传播的电磁波；在含有不同媒质边界的空间传播的电磁波； 导波系统导波系统构成不同媒质边界的装置。构成不同媒质边界的装置。它的作用是束缚并引导电磁波传播。它的作用是束缚并引导电磁波传播。1 1）、无辐射损耗地引导电磁波沿其轴向行进而将能量从一处）、无辐射损耗地引导电磁波沿其轴向行进而将能量从一处有有效效传输至另一处，称
2、之为馈线传输至另一处，称之为馈线; ; 2 2）、用以设计构成各种微波电路元件，如滤波器、阻抗）、用以设计构成各种微波电路元件，如滤波器、阻抗变换器、定向耦合器等。变换器、定向耦合器等。复习复习( (第三次课第三次课) )1展开后令方程两边的横向分量和纵向分量分别相等展开后令方程两边的横向分量和纵向分量分别相等 两边乘以两边乘以jj 两边作两边作运算运算 2由由、可得：可得：由此两式消去由此两式消去 ：3同理，由同理，由、可得：可得： 重要结论：规则导行系统中，导波场的横向分量可重要结论：规则导行系统中，导波场的横向分量可 由纵向分量完全确定。由纵向分量完全确定。无界媒质中电磁波的传播常数4再
3、由再由出发：出发：5整理得：整理得：既：既：同理，由同理，由可得：可得： 重要结论：导波的横向场满足矢量亥姆霍兹（重要结论：导波的横向场满足矢量亥姆霍兹（Helmholtz）的方程。它只有在正交坐标系中才能分解为两个标量亥姆霍的方程。它只有在正交坐标系中才能分解为两个标量亥姆霍兹方程。兹方程。6再由再由出发：出发：7整理得：整理得：既：既：同理，由同理，由可得：可得： 重要结论：规则导行系统中导波场的纵向分量满足标量亥重要结论：规则导行系统中导波场的纵向分量满足标量亥姆霍兹方程姆霍兹方程 。8l色散关系式色散关系式 纵向场分量可以表示成纵向场分量可以表示成横向坐标横向坐标r r和纵向坐标和纵向
4、坐标z z的函数的函数，即，即代入代入 9以以 求解为例，应用分离变量法，令求解为例，应用分离变量法，令 令左边第一项令左边第一项等于等于 令左边第二项令左边第二项等于等于 10还可以写成还可以写成或者或者 求解求解 K Kc c为截止波数，为截止波数，为传播常数，由衰减常数为传播常数，由衰减常数和相位常数和相位常数 构成，构成，= +j= +j。 重要结论：色散关系式重要结论：色散关系式正向波反向波11l本征值方程本征值方程是导波场的本征值方程（若是导波场的本征值方程（若k kc c00） k kc c是此方程在特定边界条件下的本征值，称为导波的是此方程在特定边界条件下的本征值，称为导波的横
5、向截止波数。它与导行系统的横向截止波数。它与导行系统的截面形状、尺寸及模截面形状、尺寸及模式式有关。有关。 广义柱坐标系中的表示式广义柱坐标系中的表示式 h1和h2正交坐标系的拉梅系数12这样，规则导行系统中沿正这样，规则导行系统中沿正z z方向传播的导波纵向场分量方向传播的导波纵向场分量可以表示为可以表示为: :l横横- -纵向场关系式纵向场关系式把把 ， 代入到横向场的表达式中，并代入到横向场的表达式中，并整理得到：整理得到：13 重要结论：横重要结论：横-纵向场关系式纵向场关系式波阻抗 与导纳波141516重要结论：横纵向场关系横纵向场关系，将电磁场的三维分量联系，将电磁场的三维分量联系起来，只要求得纵向分量起来，只要求得纵向分量E E0z0z和和/ /或或H H0z0z，就能求，就能求解得其它横向场分量。解得其它横向场分量。17 从从波波动动方方程程出出发发解解得得的的导导行行波波场场矢矢量量为为时时、空空四四维维函函数，数，求解的方法求解的方法归结为归结为“三分离一关系三分离一关系”2. .纵横分离纵横分离1. .时空分离时空分离3. .变量分离变量分离4. .由场纵向分量求由场纵向分量求场横向分量的关系式场横向分量的关系式场分量均为场分量均为(u, v, z)的函数的函数场分布，有横向分布，纵向分布场分布，有横向分布，纵向分布18
