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1、第15章例例 题题 讲讲 解解 Problems EHH z第15章例例 题题 讲讲 解解 Problems (a)(b)根据根据MaxwellMaxwell方程要求方程要求 HJEtEJ第15章例例 题题 讲讲 解解 EJ(c)(d)情况情况( (c) )有中心导体有中心导体也即同轴线，它可以传也即同轴线，它可以传播播TEM波，但不属于这里讨论的波，但不属于这里讨论的“空心空心”波导。波导。 情况情况( (d) )很明显存在很明显存在Ez分量，当然不是分量，当然不是TEM波。波。Problems 第15章例例 题题 讲讲 解解 0TEMfcTE(或TM)fTE,TM有截止频率的高通特性图图1
2、5-3 15-3 ，TM有截止频率的高通特性有截止频率的高通特性 Problems 第15章例例 题题 讲讲 解解 例例2 2矩形波导在矩形波导在z=0处接短路片，求波导内的场。处接短路片，求波导内的场。在波导中心在波导中心 处振荡按什么规律变化？并研究这处振荡按什么规律变化？并研究这种情况下功率容量与种情况下功率容量与E0的关系。的关系。0zxaProblems xa12第15章例例 题题 讲讲 解解 zjzzjxzjyexaaEjHexagEHexaEEcos2sinsin00100101Problems (15-1)(15-1)第15章例例 题题 讲讲 解解 EEax eHEgax eH
3、jEaax eyj zxj zzj z202002002 sinsincos 请注意，反射场只需写出请注意，反射场只需写出Ey2，其余其余Hx2和和Hz2由由Maxwell方程得出。方程得出。Problems (15-2)(15-2)第15章例例 题题 讲讲 解解 EEEEaxEaxEEy xyyx|()|sin sin0120000000 EEax eejEaxzyj zj z002sin()sinsin()Problems 第15章例例 题题 讲讲 解解 和传输线的做法类似，如果我们采用负载坐标系和传输线的做法类似，如果我们采用负载坐标系z，即即z=z，有有 很明显，如果把很明显，如果把W
4、aveguide情况的情况的 传传输线中的输线中的U+l，即短路线的电压波表达式，在即短路线的电压波表达式，在 处处Ej Eaxzy20sinsin|sinEEzyg220Problems (15-3)(15-3)(15-4)(15-4)Eax0sinxa2第15章例例 题题 讲讲 解解 0zxalg1222E0az图图 15-5 15-5 画出驻波画出驻波( (Standing Wave) )分布图，节点方程分布图，节点方程ggzzz21 0 0 2sin21zzg2112Problems 两个零点之间的距离两个零点之间的距离(15-5)(15-5)第15章例例 题题 讲讲 解解 在微波技术
5、中，测量在微波技术中，测量g( (当已知当已知a时，也即间接测时，也即间接测量量和和f) )的最常用办法就是端接短路板，由的最常用办法就是端接短路板，由x=a/2开槽开槽的测量线，用探针精确测出两个驻波零点之间的距离，的测量线，用探针精确测出两个驻波零点之间的距离，即即g/2，且且 gafcg122Problems 同时可确定同时可确定和和f。(15-6)(15-6)第15章例例 题题 讲讲 解解 再研究在波导全驻波再研究在波导全驻波( (短路短路) )条件下的功率容量条件下的功率容量PabEarmax2248012可见可见 PabEaPr144801214220maxmaxProblems
6、Emax=2E0 这里的这里的E0表示入射波场强，在短路情况下表示入射波场强，在短路情况下(15-7)(15-7)第15章例例 题题 讲讲 解解 也即入射功率容量小了四倍，原因是最大场强是两也即入射功率容量小了四倍，原因是最大场强是两倍入射场强。倍入射场强。 推广到更一般情况，若负载反射是推广到更一般情况，若负载反射是，则则 0max1EEEE0222214maxPPmaxmax14220Problems (15-10)(15-10)(15-9)(15-9)(15-8)(15-8) 11/计及计及可知可知第15章例例 题题 讲讲 解解 从这个例子很明显看出：只要把场的横向变化看成一从这个例子很
7、明显看出：只要把场的横向变化看成一个量，则波导又回到了传输线。不过，这种返回是辩个量，则波导又回到了传输线。不过，这种返回是辩证的螺旋上升，这时由证的螺旋上升，这时由g取代了取代了，因为波导波型中因为波导波型中c始终起着作用。始终起着作用。 从波型特征量角度，除了从波型特征量角度，除了和和Z0()，我们还要添我们还要添上上c( (或或kc) )。 Problems 第15章例例 题题 讲讲 解解 例例3 3深入研究矩形波导中深入研究矩形波导中TE10波广义传输线。波广义传输线。 图图 15-6 15-6 从广义传输线理论已经知道从广义传输线理论已经知道 Lhh dsCeeeke dsttstt
8、ttts22Problems (15-11)(15-11)第15章例例 题题 讲讲 解解 写出写出TE10波的场方程波的场方程ejabxahiabxatt sinsin22ehkdsehttstt11Problems (15-12)(15-12)(15-11)(15-11)这样定义满足这样定义满足第15章例例 题题 讲讲 解解 于是可得于是可得 Lhh dsCeeekedskkttstttttsc22221ZLCa1122Problems 波型阻抗波型阻抗(15-14)(15-14)(15-13)(15-13)第15章例例 题题 讲讲 解解 传输常数传输常数 122aProblems 也可以看出：广义传输线理论的正确性。也可以看出：广义传输线理论的正确性。(15-15)(15-15)