能量可借助某种“天线”耦合到波导中。例如,用一根小小的垂直导线或“短线”就可以。导波的存在可以用一小接收“天线”——仍可以是一根小短线或一个小回路——来拾取某些电磁能而加以观测。在图24-8中,展示了切开一部分侧壁的波导管,表明其中装有一根驱动短线和一个拾波“探头”。该驱动短线可以通过共轴缆连接至信号发生器,而拾波探头则可由一根相似的电缆连接至一检波器。把拾波探头通过一条细长狭槽插入导管之内往往较方便,如图24-8所示。这样,探头就可以沿着导管来回移动以便在不同位置对场取样。
图24-8 装配有驱动短线和拾波探头的波导管
如果信号发生器被调节在大于截止频率ωc 的某个频率ω时,那么就会有波从该驱动短线出发沿导管往下传播。如果该导管无限长,则这些波将是唯一存在的波,用一个经过仔细设计的吸收器使导管不致从远端发生反射,从而使有终端的导管有效地设置成具有上述性质的导管。于是,由于检波器所测量的是在探头附近场的时间平均值,所以它将检测到一个与沿导管位置无关的信号,它的输出将与被传递的功率成正比。
如果现在导管的远端以某种方式被封闭因而产生一个反射波——作为一个极端例子,假定用一块金属板来封闭它——则除了原来的前进波之外还将有一个反射波。这两个波将互相干涉,在导管里产生一个驻波,它与我们以前曾在第1卷第49章中讨论过的那种弦线上的驻波相似,于是,当拾波探头沿线移动时,检波器的读数就将周期性地升降,表明在驻波的每一个波腹处场为极大而在每一个波节处场为极小,在相邻两波节点(或波腹点)间的距离恰为λg /2。这提供了测量导管内波长的一个方便的方法。现在若频率移至接近于ωc 处,则两节点间的距离增长,这表明该导管波长是按照式(24.19)所预言的而增大了。
假设现在信号发生器被调节至稍微低于ωc 的一个频率。那么,当该拾波探头沿导管往下移动时,检波器的输出便将逐渐减弱。如果频率再度降低,场强将按照图24-7的曲线迅速下降,并表明波不再传播出去了。