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波导的工作模式

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比如TE10模对应的截止频率为fc,如果工作频率f>fc同时小于TE20模的截止频率,那么这个频率的波肯定是能够传播的,那么它的工作模式也是TE10模吗?
因为TE10模要求矩形波导长边a刚好是工作频率的半个波长,而当工作频率f不等于fc时,是不能满足这个条件的,所以有时就怀疑大部分的工作模式不是TE10模。
对于这种情况我该怎么来理解呢?麻烦各位给予宝贵的意见。

 

即使波导里是空气,其等效介电常数一定等于1么?
看下图,这是一个最简单的矩形波导的多次模式的仿真结果,对于相同的主模 每个频率的epsilon就是不同的


 

任然是TE10模,对于TE10模的截止频率fc,只是说当工作频率比fc大时,TE10模就能在波导中传播。当然遇到不连续处可能产生高次模,但只要工作频率小于高次模的截止频率,高次模就会很快衰减。
因为TE10模要求矩形波导长边a刚好是工作频率的半个波长——————之句话不对吧。

 

就是说,在横截面内,虽然工作频率大于TE10模的截止频率时,电场还是按TE10模的情况分布哦。

 

关键要理解传播常数Beta是要变化的(也就是说Er是变化),同样的宽度要容下半波长,对于不同频率的波来说Er不同,
这样就能满足边界条件

 

这样的想法也能够理解,前提是要有Er。但波导里面不都是空气吗?Er不是1吗?

 

同一个矩形波导,空气介质
10GHz的主模,可以看出是TE10
15GHz的主模,也是TE10
20GHz的主模,也还是TE10
所以说主模都是TE10,这是不变的,宽度不变,那要满足半波长的条件,只能是epsilon变








 

谢谢你的帮助,讲的很详细。

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