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尺寸/體積: 未知
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屏幕參數(shù): 彩色屏幕;
上市地點: 中國
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多媒體插座說明20101220。
波導(dǎo)(WAVEGUIDE),用來定向引導(dǎo)電磁波的結(jié)構(gòu)。常見的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)主要有平行雙導(dǎo)線、同軸線、平行平板波導(dǎo)、矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)、微帶線、平板介質(zhì)光波導(dǎo)和光纖。從引導(dǎo)電磁波的角度看,它們都可分為內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域,電磁波被限制在內(nèi)部區(qū)域傳播(要求在波導(dǎo)橫截面內(nèi)滿足橫向諧振原理)。
通常,波導(dǎo)專指各種形狀的空心金屬波導(dǎo)管和表面波波導(dǎo),前者將被傳輸?shù)碾姶挪ㄍ耆拗圃诮饘俟軆?nèi),又稱封閉波導(dǎo);后者將引導(dǎo)的電磁波約束在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的周圍,又稱開波導(dǎo)。當(dāng)無線電波頻率提高到3000兆赫至300吉赫的厘米波波段和毫米波波段時,同軸線的使用受到限制而采用金屬波導(dǎo)管或其他導(dǎo)波裝置。波導(dǎo)管的優(yōu)點是導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗??;功率容量大;沒有輻射損耗;結(jié)構(gòu)簡單,易于制造。波導(dǎo)管內(nèi)的電磁場可由麥克斯韋方程組結(jié)合波導(dǎo)的邊界條件求解,與普通傳輸線不同,波導(dǎo)管里不能傳輸TEM模,電磁波在傳播中存在嚴(yán)重的色散現(xiàn)象,色散現(xiàn)象說明電磁波的傳播速度與頻率有關(guān)。表面波波導(dǎo)的特征是在邊界外有電磁場存在。其傳播模式為表面波。在毫米波與亞毫米波波段,因金屬波導(dǎo)管的尺寸太小而使損耗加大和制造困難。這時使用表面波波導(dǎo),除具有良好傳輸性外,主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,制作容易,可具有集成電路需要的平面結(jié)構(gòu)。表面波波導(dǎo)的主要形式有:介質(zhì)線、介質(zhì)鏡像線、H-波導(dǎo)和鏡像凹波導(dǎo)。
電磁波在波導(dǎo)中的傳播受到波導(dǎo)內(nèi)壁的限制和反射。波導(dǎo)管壁的導(dǎo)電率很高(一般用銅、鋁等金屬制成,有時內(nèi)壁鍍有銀或金),通常可假定波導(dǎo)壁是理想導(dǎo)體,波導(dǎo)管內(nèi)的電磁場分布可由麥克斯韋方程組結(jié)合波導(dǎo)的邊界條件來求解。波導(dǎo)管內(nèi)不能傳輸TEM波,電磁波在波導(dǎo)中的傳播存在著嚴(yán)重的色散現(xiàn)象。波導(dǎo)中可能存在無限多種電磁場的結(jié)構(gòu)或分布,每一種電磁場的分布稱為一種波型(模式),每一種波型都有對應(yīng)的截止波長和不同的相速。橫截面均勻的空心波導(dǎo)稱為均勻波導(dǎo),均勻波導(dǎo)中電磁波的波型可分為電波(TE模)和磁波(TM模)兩大類。
通常,波導(dǎo)專指各種形狀的空心金屬波導(dǎo)管和表面波波導(dǎo),前者將被傳輸?shù)碾姶挪ㄍ耆拗圃诮饘俟軆?nèi),又稱封閉波導(dǎo);后者將引導(dǎo)的電磁波約束在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的周圍,又稱開波導(dǎo)。
介質(zhì)波導(dǎo)采用固體介質(zhì)桿而不是空心管。光導(dǎo)纖維是在光頻率工作下的介質(zhì)波導(dǎo)。微帶、共面波導(dǎo)、帶狀線或同軸電纜等傳輸線也可以認為是波導(dǎo)。
當(dāng)無線電波頻率提高到3000兆赫至 300吉赫的厘米波波段和毫米波波段時,同軸線的使用受到限制而采用金屬波導(dǎo)管或其他導(dǎo)波裝置。波導(dǎo)管的優(yōu)點是導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗?。还β嗜萘看?;沒有輻射損耗;結(jié)構(gòu)簡單,易于制造。波導(dǎo)管內(nèi)的電磁場可由麥克斯韋方程組結(jié)合波導(dǎo)的邊界條件求解,與普通傳輸線不同,波導(dǎo)管里不能傳輸 TEM模,電磁波在傳播中存在嚴(yán)重的色散現(xiàn)象,色散現(xiàn)象說明電磁波的傳播速度與頻率有關(guān)。表面波波導(dǎo)的特征是在邊界外有電磁場存在 。其傳播模式為表面波。在毫米波與亞毫米波波段,因金屬波導(dǎo)管的尺寸太小而使損耗加大和制造困難。這時使用表面波波導(dǎo),除具有良好傳輸性外,主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,制作容易,可具有集成電路需要的平面結(jié)構(gòu)。表面波波導(dǎo)的主要形式有:介質(zhì)線、介質(zhì)鏡像線、H-波導(dǎo)和鏡像凹波導(dǎo)。
金屬管波導(dǎo)中的電磁波可以想象為沿Z字形路徑在波導(dǎo)中行進,在波導(dǎo)的壁之間來回反射。對于矩形波導(dǎo)的特殊情況,可以立足于這種觀點的精確分析。在介質(zhì)波導(dǎo)中的傳播也可以同樣的方式看待,波被電介質(zhì)表面的全內(nèi)反射限制在電介質(zhì)的內(nèi)部。一些結(jié)構(gòu),如無輻射介質(zhì)波導(dǎo)和高保線,使用金屬壁和電介質(zhì)表面來限制波。
彎波導(dǎo)和扭波導(dǎo)
在雷達或波導(dǎo)干線中常采用彎波導(dǎo),以便按要求的角度改變波導(dǎo)的方向。在電場平面內(nèi)彎曲的波導(dǎo)稱為 E面彎波導(dǎo)(圖2a),在磁場平面內(nèi)彎曲的波導(dǎo)稱為H面彎波導(dǎo)(圖2b)。使用扭波導(dǎo)(圖2c)可以改變傳輸波型的極化平面而保持波導(dǎo)的原方向不變。波導(dǎo)彎曲或扭轉(zhuǎn)部分的截面略有變形就會使傳播常數(shù)與未變形波導(dǎo)有所不同,從而引起失配。為使失配影響最小,彎波導(dǎo)或扭波導(dǎo)的長度可選為半波長的整數(shù)倍。
軟波導(dǎo)
在波導(dǎo)線路中的某些位置有時采用彎波導(dǎo)或扭波導(dǎo)等作剛性連接不很方便,則可采用軟波導(dǎo),以起"軟關(guān)節(jié)"連接的作用。它在饋線系統(tǒng)中還能調(diào)節(jié)因溫度變化引起的饋線伸縮,對振動、轉(zhuǎn)動起緩沖和穩(wěn)定作用,使傳輸線路有一定的靈活性。軟波導(dǎo)常用波紋金屬管制成,其截面形狀有圓、橢圓和矩形等,其中橢圓軟波導(dǎo)也常作為主饋線使用。
阻抗變換元件
最基本的波導(dǎo)電抗單元有波導(dǎo)階梯、膜片、銷釘和螺釘?shù)取2▽?dǎo)中的不均勻性類似于能量存儲器。膜片配置于波導(dǎo)橫截面上,有對稱、不對稱和單片等型式。電容膜片可存儲電能,等效電納為容性。電感膜片和銷釘可存儲磁能,等效電納為電感性。螺釘是可調(diào)電抗性元件,調(diào)節(jié)插入波導(dǎo)的深度可使電納從電容性到電感性連續(xù)改變。但螺釘插入過深會引起損耗、擊穿和打火等現(xiàn)象,因而這種可調(diào)螺釘一般只作為可調(diào)容抗元件使用。
波導(dǎo)接頭
在眾多的波導(dǎo)元件之中,各種類型的波導(dǎo)接頭常常起核心作用。它可以將多個波導(dǎo)元件連接在一起構(gòu)成微波電路,使電磁波的幾種波型的功率按一定比例關(guān)系分配在各種元件之間。由波導(dǎo)元件連接成的微波電路不僅取決于它所包含的元件及其連接方式,還與接頭的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)。