§24-7 波导模式

由我们选择出来而正在加以分析的波乃是场方程组的一个特解。此外还有许多其他的解,每个解称为一种波导“模”。例如,上面讨论的场与x的依赖关系不过是正弦波的半周。还存在同样好的具有全周的解,这时Ey 随x的变化将如图24-14所示。这种模式的kx 是前一种的二倍,因而截止频率就高得多了。并且,在我们所已学习过的波中E只有一个y分量,但此外还有包含更复杂电场的其他模。若电场只有x和y分量——因而总场始终与z方向正交——则这种模称为“横电”(或TE)模。这种模的磁场总会有一个z分量。事实证明,若E有一个z分量(沿传播方向),则磁场始终只有横向分量,因此这种场就称为横磁(TM)模。对于一个矩形导管来说,所有其他模比起上述那种简单的TE模来具有较高截止频率。因此,就有可能——而且也经常是——采用一个其中频率只比这一最低波模的截止频率为高而比其他一切截止频率都较低的导管,以便仅有这么一种模能够传播。不然的话,波的行为就会变得复杂而且更难于控制了。

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图24-14 另一种可能的Ey 随x变化的情况