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矩形波导为什么不能传输TEM波，详细03麻烦告诉我？为什么矩形和圆形不能传输tem波？

2024-03-14 01:50:15 文章来源 :网络 围观 : 次 评论

　　矩形波导为什么不能传输TEM波，详细03麻烦告诉我？

　　所谓截止波长，意思就是波导波长大于截止波长的电磁波在波导中都衰减掉了，无法有效传输，因此波导传输线类似一个高通滤波器。r 波导属于多模传输线，可以传输高次模，在波导横截面尺寸固定的情况下，每一种模式都对应一个截止波长，也对应一个截止频率。波导波长小于截止波长的模式才可以传输，否则将会被衰落掉。r 以矩形波导为例，截止波长最大的模式称为主模，为TE10模；次高模为TE20模，如果只想传输主模，则信号频率需要介于主模截止频率与次高模截止频率之间。r

　　为什么矩形和圆形不能传输tem波？

　　矩形和圆形都是具有对称性的图形，它们会引起TEM波在传输过程中发生反射和折射。反射和折射会导致TEM波出现在回流的情况下，进而影响波的传输效率和质量。

　　此外，矩形和圆形不具有TEM波的共同特征：纵向电场和横向磁场，在这些形状中，只有一种规律的电场或磁场模式出现，这种模式不符合TEM波的特性。因此，矩形和圆形不能有效地传输TEM波。

　　假如波导内存在TEM波，因为磁场只有横向分量，所以磁感线应该在横向平面内闭合，这样就要求在波导内存在纵向的传导电流或者位移电流，然而单导体波导里面没有纵向传导电流和位移电流。

　　

矩形波导为什么不能传输TEM波，详细03麻烦告诉我？为什么矩形和圆形不能传输tem波？

　　导的横截面内,而且是闭合曲线.由麦克斯韦第一方程知,闭合曲线上磁场的积分应等于曲线 相交链的电流.由于矩形波导中不存在轴向即传播方向的传导电流,故必要有传播方向的位移 电流.由位移电流的定义式:Jd=dD/dt(积分),这就要求在传播方向有电场的存在.显然,这个 结论与 TEM 波(既不存在传播方向的电场也不存在传播方向的磁场)的定义相矛盾,所以矩形 波导不能传播TEM 波.只能传播TE(横电场)或TM(横磁场)波 根据麦克斯韦方程组和TEM 波的特点可以知道，如果矩形波导可以传播TEM 波的话，那么波 导中闭合的磁力线必然是环绕波导的横截面（因为TEM 波要求传播方向是没有H 分量），而又 根据麦克斯韦方程组知道，如果是这样的话那么必须在波导中心存在传导电流或是位移电流， 波导是中空的中间没有导体，所以不存在传导电流，而TEM 波又不允许传播方向上存在E 分 量，所以不可能存在位移电流。

　　

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