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波导基础教程

这种波导教程涵盖了波导的基础、波导类型、波导传播方式、波导阻抗匹配器件、波导尺寸和波导部件制造商链接。

电磁波通过多种方式从一点传送到另一点,如同轴电缆、两线、光纤、微带线、波导等。波导是中空的金属导体,通常携带高频或微波频率。波导的工作范围约为。从300mhz到300ghz。波导的行为很像高通滤波器,基本上是一个无源微波器件。它将支持高于特定截止频率的波。如果工作频率低于波导截止频率,则波不发生传播,称为倏逝波。由于感应电流的作用,功率损耗会发生在波导壁面上,为了减少这种损耗,在波导壁面上设计了尽可能低的电阻。

波导类型

有两种主要类型的波导,矩形和圆形。矩形波导
矩形波导:如图1所示。矩形波导的截止波长方程定义如下。
波导截止波长方程
式中,m=沿宽边维数的半波数,
N=沿较短边的半波数。
对于主模TE10, m=1, n=0,则为λc=2(宽维)=2a

圆波导
圆波导:如图3所示。圆波导fc的截止频率方程定义如下,fc= (1.8412 * c /2*pi*a)其中c为光在波导内的速度,a为圆截面的半径。Fc=对于主模TE11, λc= 1.71(直径)= 1.71 d


波导传播方式

波导传播模式。jpg
波导支持各种TE和TM模式。由于它支持高于特定截止频率的波,截止频率最低的模称为主导模。
TE模为横向电模,这里电场(E场)垂直于传播方向,磁场(H场)垂直于传播方向。
TM模为横向磁模,这里磁场垂直于传播方向,电场沿传播方向。
主导模式为TE10矩形波导和TE11对于圆形波导
图4为TE10、TE20和TE30, TE10中数字1表示沿X方向存在半波电场。TE20中2表示x方向上存在两个半波电场。

波导阻抗匹配装置

有各种阻抗匹配设备用于波导调谐。它们是各种金属物体,如虹膜,柱或螺钉,E-H调谐器,探头,双存根调谐器等。这些金属片被引入波导的源波或反射波附近,以消除驻波。
虹膜阻抗匹配装置
虹膜虹膜用于将电感(L)、电容(C)或L和C的组合引入矩形波导。它只是一个金属板,如图5所示。各种类型的虹膜,如电感式,电容式,谐振式在这里显示基于他们如何插入波导。在高功率波导中,电感式虹膜比电容式虹膜有更大的优势。谐振窗或虹膜是感应窗和电容窗的综合效应。螺杆后阻抗匹配

Post /螺丝如果部分插入,它在波导中起分流电容电抗的作用。如果完全插入并连接到两侧的波导壁,则会引入感应电抗。
超高频调谐器它们基本上是用于波导调谐与混合t恤的帮助。使用E-H调谐器可以连续调节E臂和H臂电抗。它们消除了波导中任何不需要的反射。
同样,采用波导同轴探头和双短线调谐器进行波导阻抗匹配。

波导缺点/缺点

波导不适合在低频率工作,因为它的尺寸增加了。
-在较窄的带宽下操作
-它非常笨重,不灵活,不经济
-电磁波的传播是由于波导中的反射,因此不可能采用TEM模式。

波导尺寸

WR-62表示大尺寸为0.62英寸,短尺寸为0.62/2英寸。参考“常规”部分的波导表,其中提到了各种波导名称及其尺寸和截止频率。点击下面的链接。

有用的波导链接

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波导尺寸表
矩形波导和圆形波导
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