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4.3.3 光和微波的波导模型

麦克斯韦方程组同样精准地描述了像微波波导这样被限制在一定的几何线内的电磁场。长方形波导中的沿z方向传播的最低频率的波TE10的电场E及磁场H如图4.1所示,这个问题由波函数解决,即 ·E=0,并要求金属表面E的切向分量及H的法向分量等于0。

图4.1 矩形金属波导中横向TE10的电场和磁场

在一个a>b的长方形波导中,TE10横向电场波频率最低,电磁场有如下形式

Ψ=ψ(x,y)exp[i(kz-ωt)]

(4.15)

式中,k=,角频率与波长之间关系为

ω10=2πf10=

(4.16)

式中,c为光速;截止频率ωc=。

截止频率是可以传播的最低频率,如a=3cm的波导的截止频率为5GHz,相速度vp=,群速度vg=。频率为ωc时,群速度接近于0,频率很 ......     (共619字)    [阅读本文]>>

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