1 / 24

矩形波导练习例题

矩形波导练习例题. 1. 一空气填充的矩形波导 中传输 TE 10 波，已知 a  b = (6 4) cm 2 , 若沿纵向测得相邻的波腹点与波节点之间的距离为 4.47 cm , 求信号源的频率。. 对 TE 10 波 , l c =2 a =12 cm. 解 :. 由题义知. 而. 2. 在填充介质为 e r =9 的矩形波导 ( a  b = 7 3.5 cm 2 ) 中传输 TE 10 波，求它的截止频率；当 f =2 GH z 时，相速和波导波长各为多少？.

latifah-hamilton
Download Presentation

矩形波导练习例题

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 矩形波导练习例题

  2. 1. 一空气填充的矩形波导中传输TE10波，已知a b = (6 4)cm2, 若沿纵向测得相邻的波腹点与波节点之间的距离为4.47cm, 求信号源的频率。 对TE10波, lc=2a =12cm 解: 由题义知 而

  3. 2. 在填充介质为er =9的矩形波导(a b = 7 3.5cm2)中传输TE10波，求它的截止频率；当 f =2GHz时，相速和波导波长各为多少？ 对TE10波, lc= 2a =14cm 解: 当 f =2GHz时，f > fc满足传输条件

  4. 3. 一空气填充的矩形波导a b = (6 4)cm2, 信号频率为3GHz , 试计算对于TE10、 TE01、 TE11和TM11四种波型的截止波长。并求可传输模的波导波长、相移常数、相速、群速及波阻抗。 解: 工作波长为： 由截止波长的计算公式 得 > l , 导通 < l ， 截止 < l ， 截止

  5. 根据上述计算结果，本题的波导中只能传输TE10模。根据上述计算结果，本题的波导中只能传输TE10模。 对TE10波, lc= 2a, 得：

  6. 4. 矩形波导中的TM模的纵向电场的分布函数为 式中x、y 的单位是cm。求lc。如果这是TM32模, 求波导尺寸a和 b。 解: TM32模的 m = 3, n = 2

  7. 5. 空气填充的矩形波导中a =2.3cm, b=1cm。若 f = 20GHz , 求TM11模的 fc、b、lg、vp及波阻抗；又若 f = 10GHz , 求传播常数 g。 解: 对TM11模： (< 20GHz )

  8. 当 f = 10GHz , 由于 f < fc, 截止，不能在波导中传播。 6. 空气填充的矩形波导中a =2.3cm, b=1cm。求 TE10、 TE01、TE20、TE11、TM11、TM21和TM12模的 截止频率； f = 10GHz 时, 可能有哪些传输模？ 若填充介质er = 2, mr = 1, 结果又如何？ 解: 根据介质为空气的截止频率计算公式

  9. 可得各模的截止频率 fc： 传播条件为f >fc 。当 f = 10GHz 时, 只能传输TE10 模。 若填充介质er = 2, mr = 1, 截止频率计算公式为 得各模的截止频率fc’：

  10. 当 f = 10GHz 时, 能传输TE10和TE20模。 7. 空气填充的矩形波导中a =7.2cm, b=3.4cm。 (1) 当工作波长(l = c/f )分别为16、8、6.5cm时，此波导可能有哪几个传输模？(2) 求 TE10单模传输的频率范围，并要求此频带的低端比TE10的 fc大5%，其高端比最相近的高阶模的 fc 低5% 。 解: (1)

  11. 传输条件: l < ( lc )mn , 即 当 l= 16cm时, = 1.5625 m、n无正整数解, 即当 l= 16cm时截止。 当 l= 8cm时, = 6. 25 得m、n的正整数解为m =1, n = 0，可以传输TE10模。 当 l= 6.5 cm时,

  12. = 9. 47 得m、n的正整数解为 可以传输TE01、 TE10 和TE20模。 (2) TE10单模传输必须满足： 因为a >2b, 故而

  13. 根据题目对频带的要求为 TE10单模传输的频率范围为 8. 一内充空气、截面尺寸为a  b (b<a<2b)的矩形波导，以主模工作在3GHz。若要求工作频率至少高于主模截止频率的20%和至少低于最相近的高阶模的截止频率的20%。(1) 设计截面尺寸a和b；(2) 根据设计尺寸，计算在工作频率时的波导波长和波阻抗。

  14. 解: (1) b<a<2b，主模为TE10模，次高模为TE01模。 由题义得 且 b<a<2b，取a =7 cm , b= 4 cm。

  15. (2)

  16. 9. 频率为30GHz 的H10波在BJ-320 ( a b =7.112 3.556 mm2)的矩形波导传输，波导的长度为10cm。 (1)当波导内充以空气时，电磁波经过该波导后的相移是多少(与始端相比较)？ (2)当波导内充以er=4的介质时，电磁波经过该波导后的相移又是多少？ 解： (1)当波导内充以空气时 — 只传输H10模。 又

  17. 电磁波经过该波导后的相移 与始端相比, 相位滞后44.7 rad。 (2)当波导内充以er=4的介质时，对H10波

  18. 相移为 若再补充一问： (3)当波导内充以er=4的介质时，波导内还可能 出现那些模式？ 工作波长 解： 截止波长 传输条件

  19. 整理得 得m、n 的整数解 波导内除H10模外, 还可能出现模式有: H01、 H20、 H11、 H21、 E11和 E21。

  20. 10. 矩形波导的尺寸为2.5 1.5 cm2，工作在7.5GHz。 (1)波导是空心的; (2)波导内填充er=2、mr=1、s = 0的介质。计算主模的传输参量的值。 解： (1)波导是空心的 工作波长 矩形波导内只传输主模TE10模。

  21. 主模TE10模的传输参量：

  22. (2)波导内填充er=2、mr=1、s = 0的介质 工作波长 矩形波导内除传输主模TE10模外，还存在TE01模。 主模TE10模的传输参量：

More Related