上篇文對(duì)波導(dǎo)一些指標(biāo)，包括傳播常數(shù)、截止頻率以及截止波長(zhǎng)，并對(duì)截止波長(zhǎng)的分布做了簡(jiǎn)介。公式比較零散，現(xiàn)匯總到一張圖里；
電磁傳播特性公式匯總
關(guān)于截止波數(shù)的理解，這是個(gè)比較抽象的概念，網(wǎng)絡(luò)上有個(gè)關(guān)于截止波數(shù)的文章，請(qǐng)查閱：
https://blog.csdn.net/X208150673/article/details/115420424
實(shí)際工程應(yīng)用上的波導(dǎo)天線關(guān)鍵點(diǎn)還是在于讓天線工作在單一的模式下，產(chǎn)品上易于實(shí)現(xiàn)，且分析起來(lái)較為方便。[敏感詞]就將結(jié)合仿真和數(shù)學(xué)計(jì)算，加深對(duì)波導(dǎo)的理解。
國(guó)內(nèi)的矩形波導(dǎo)管尺寸都是有標(biāo)準(zhǔn)的，詳情見(jiàn)“中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 11450.2-89”。以BJ100為例，其工作頻率范圍是8.20~12.5GHz，寬邊a=22.86，窄邊b=10.16。
根據(jù)國(guó)標(biāo)建立如下模型，并對(duì)兩邊的管口進(jìn)行波端口饋電。
波導(dǎo)模型
得到波導(dǎo)的仿真參數(shù)，在軟件里設(shè)置相應(yīng)的掃頻監(jiān)視器，E-Field、H-Field和Surfcae Current，基本可以清晰的看到相應(yīng)的工作模式：
S11
E-Field@9GHz
E-Field@11GHz
H-Field@9GHz
H-Field@11GHz
surface current@9GHz
surface current@11GHz
Part2：數(shù)值計(jì)算
空氣填充矩形波導(dǎo)，有a=22.80mm，b=10.16mm。
Q1：當(dāng)工作波長(zhǎng)為6cm、4cm和1.8cm時(shí)，波導(dǎo)可能傳輸哪些模式？
Q2：當(dāng)工作波長(zhǎng)為4cm時(shí)，其主模的β、λg，vp和波阻抗各為多少？
首先矩形波導(dǎo)的截止波數(shù)和截止波長(zhǎng)的公式，見(jiàn)波導(dǎo)縫隙陣列（一）。對(duì)TE模，m和n不能同時(shí)為零，即不存在TE00模，最簡(jiǎn)單的TE模時(shí)TE10和TE01：對(duì)TM模，m和n不能為零，也即不存在TM0n和TMm0，最簡(jiǎn)單的TM模式時(shí)TM11。結(jié)合上面給出的截止波長(zhǎng)的公式，可以通過(guò)截止波長(zhǎng)的分布圖來(lái)分析各種模式的傳播狀態(tài):
波導(dǎo)內(nèi)能傳輸TE和TM模式的條件是：傳輸波長(zhǎng)小于截止波長(zhǎng)λ＜λc（波數(shù)大于截止波數(shù)，k＞kc、工作頻率大于截止頻率f＞fc）；
因此，當(dāng)工作波長(zhǎng)為λ=6cm時(shí)，不存在傳播模式，波導(dǎo)中的所有模式都截止；
當(dāng)工作波長(zhǎng)為λ=4.0cm時(shí)，只存在TE10，即單模傳輸；
當(dāng)工作波長(zhǎng)為λ=1.8cm時(shí)，可以傳輸TE10，TE20，TE01，TM11，也即多模傳輸；
主模也就是截止波長(zhǎng)最大的模式，只有主模才能單模傳輸，對(duì)于a＞b的波導(dǎo)，TE10模式是主模，且λc(TE10)=2a=4.56cm。
當(dāng)工作波長(zhǎng)為4cm時(shí)，
波導(dǎo)波長(zhǎng)：λg=8.33cm
群速度：vg=1.44ⅹ10E8m/s
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