什么是高次模
大家好,我是新手,我知道有許多基礎(chǔ)知識要學(xué)。誰能淺顯解釋一下“高次模”的概念。謝謝!
better read the related microwave theories.
比如矩形波導(dǎo)內(nèi)壁不光滑,突刺就會激勵起高次模,高次模的頻率更高
高次模就是模式比較高的電磁波
比如波導(dǎo)中的TMmn,TEmn,m、n比較大的模式
電磁波在波導(dǎo)中傳輸?shù)臅r候,需要滿足邊界條件,它的解一般都是貝塞爾函數(shù),貝塞爾函數(shù)的零點就是特征值,每一個零點的值就代表一個可以傳輸?shù)哪J?,由于貝塞爾函?shù)有無窮多個零點,因此,在波導(dǎo)中有無窮多個模式可以存在,因此,第一個零點也就對應(yīng)最低的模式了,稱為基模,那么高次模就是相對于基模來說的,也就是說,高次模對應(yīng)著貝塞爾函數(shù)的其他的零點,由于貝塞爾函數(shù)的零點值是逐漸增加的,因此后面的模式都稱為高次模式。不知道你理解了沒有!如果還沒理解就把貝塞爾函數(shù)好好看下吧!
解釋高次模。先從物理過程入手。只要電磁波滿足邊界條件,就可以傳播。
對于不同的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),通過分離變量法和電軸法可以求出各個可能性的波動方程的EX,EY,EZ,HX,HY,HZ。
對于平板波導(dǎo),這個解是一族正弦函數(shù),即EX=asin(k×pi×y/d)
對于矩形波導(dǎo),是正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的乘積EX=acos(m*pi*y/a)*sin(n*pi*x/b)
對于圓波導(dǎo)是貝塞爾函數(shù)。
其中的k,m,n都是模式數(shù)。
對于平板波導(dǎo)傳播系數(shù)β=(k^2-(k*pi/d)^2)^0.5
對于矩形波導(dǎo)傳播系數(shù)β=(k^2-(m*pi/a)^2-(n*pi/b)^2)^0.5
如果β是實數(shù),表示在這個波導(dǎo)中可以傳播。
如果β是虛數(shù),表示出現(xiàn)了凋零波。
在k,m,n比較大的時候,成為高次模,是一個相對的概念,不是相對主模,而是截至模式,如果你的是TE(2,2)就截至了TE(1,1)就是高次模,如果截至模式是te(5,5),te(1,1)未必被成為高次模。
高次模的激勵可以是金屬壁的突變,這個解釋可以通過諧振腔來解釋。也可以用補(bǔ)償?shù)姆绞健?br />諧振的理論有興趣了你看看書。
補(bǔ)償?shù)睦碚?br />原本在這里是滿足邊界條件的,但是現(xiàn)在有一個金屬的突起。邊界條件可以寫為原始的+突起。
主模的波函數(shù)對于原始的邊界條件。
而高次模的波函數(shù)用于補(bǔ)償突起引入的邊界條件。
補(bǔ)償?shù)姆绞奖阌诶斫猓亲C明很復(fù)雜,要證明主模的波函數(shù)和高次模的波函數(shù)在突起出是獨立不相容的,但是不是在所有的條件下都成立。
很簡單的問題,學(xué)過波動的應(yīng)該都知道。當(dāng)面解釋最好。
謝謝各位老大的解釋,雖然沒能全部理解,但是我已經(jīng)知道學(xué)習(xí)的方向了。
理論不如大家……我只能說我學(xué)到了……