饋電波導(dǎo)簡介

定義

饋電波導(dǎo)是指用以傳送微波、毫米波和亞毫米波的單界面?zhèn)鬏斊骷?

金屬波導(dǎo)

金屬波導(dǎo)是指空心的金屬管道，具有封閉邊界，其橫截面可以是矩形、圓形、橢圓形和脊形等。矩形波導(dǎo)應(yīng)用最為廣泛。在波導(dǎo)中存在多種電磁場分布形式，即模式，又稱波型。每種模式均有一截止波長，在頻域則對應(yīng)為截止頻率。理想條件下，某一模式的頻率高于其截止頻率時可無衰減地通過波導(dǎo)；反之，則不能傳播而消失。金屬波導(dǎo)具有。高通濾波器。的特性?？蓚鞑ツＪ绞巧⒌?，即電磁波等相面沿傳播方向的行進速度（相速）與頻率有關(guān)。頻率不同相速也不同的現(xiàn)象稱為色散。在傳播方向電場分量為零的模式稱為橫電波，或磁波；在傳播方向磁場分量為零的模式稱為橫磁波，或電波；還有二者組成的混合模式。其截止波長分別與波導(dǎo)橫截面的幾何形狀和尺寸有關(guān)，對同一模式，尺寸越小，截止波長越小。波導(dǎo)橫截面幾何尺寸一定時，截止波長最長（截止頻率最低）的模稱為主模，或基模，其他的模則稱為高次模。由于在截止頻率以上的頻率范圍內(nèi)，主模是唯一的傳輸模，可保證以單一的模式傳輸，故主模是實際工作中最常用的傳輸模式。幾種常用的金屬波導(dǎo)及其主模電磁場結(jié)構(gòu)如圖所示。制造金屬波導(dǎo)的材料常用的有銅、鋁，也有采用殷鋼和鋼的，可根據(jù)不同應(yīng)用場合和波段選擇使用。為減少反射損耗，波導(dǎo)內(nèi)壁要求具有小的公差和高的光潔度；為減少導(dǎo)體損耗，波導(dǎo)內(nèi)壁可鍍銀或鍍金。若需兩段或更多段波導(dǎo)連接時，其接頭處應(yīng)防止微波功率泄漏。波導(dǎo)應(yīng)具有防潮、防霉、防鹽霧、防塵等性能，有些波導(dǎo)連接法蘭刻有扼流槽，接頭加密封圈或密封膠，波導(dǎo)內(nèi)充氮氣等。

介質(zhì)波導(dǎo)

介質(zhì)波導(dǎo)是一種非金屬開放邊界波導(dǎo)，故又稱開波導(dǎo)。其間電磁波以表面波的形式導(dǎo)行，即場強在垂直于波導(dǎo)邊界界面的方向上呈指數(shù)衰減，因而大部分電磁能量集中沿波導(dǎo)界面附近空間傳播。介質(zhì)波導(dǎo)中僅存在有限個可傳輸模，不能傳播的模式的頻譜則是連續(xù)的。電磁波的波長越短，波能量在波導(dǎo)界面上越集中，所需波導(dǎo)尺寸也越小。介質(zhì)波導(dǎo)在毫米波、亞毫米波及光波中廣為采用。介質(zhì)波導(dǎo)種類甚多，最簡單的是具有圓形或矩形橫截面的介質(zhì)長棒。光纖屬封閉型圓形介質(zhì)波導(dǎo)，柔軟可彎曲（見光纖基本結(jié)構(gòu)）。將一矩形介質(zhì)棒緊貼在一金屬接地板上，可構(gòu)成矩形介質(zhì)鏡像波導(dǎo)。接地板產(chǎn)生棒的鏡像，使某些模的傳輸特性與矩形介質(zhì)波導(dǎo)的完全相同，其結(jié)構(gòu)很適用于毫米波集成電路。在此基礎(chǔ)上，派生出隔離介質(zhì)波導(dǎo)和倒置帶狀介質(zhì)波導(dǎo)等。

更為廣義的概念是：凡用來引導(dǎo)電磁波的器件均稱波導(dǎo)。據(jù)此，同軸電纜、微帶、帶狀線、槽線、鰭線以及其它導(dǎo)波結(jié)構(gòu)均在波導(dǎo)之列。

4、主要性能指標

波導(dǎo)的主要性能指標包括結(jié)構(gòu)及幾何尺寸，工作頻率范圍，傳輸模式，截止波長（頻率），尺寸公差，損耗，駐波比。

5、參考書目

黃宏嘉：《微波原理》（卷I），科學出版社，北京，1964。

廖承恩：《微波技術(shù)基礎(chǔ)》，國防工業(yè)出版社，北京，1984。

規(guī)則波導(dǎo)1.1定義

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)損耗小；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)。

規(guī)則波導(dǎo)1.2基本特征

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?？杉俣ú▽?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。

電源端向負載供電的電饋電線路，還有一種是進線回路，它有出線是到各個分柜的。比如，高壓有二路進線，有四臺變壓器出線，那從供電局過來的二根總線接的柜就叫進線，變壓器出線的柜就叫饋線，還有計量柜，PT柜等樣的。

饋電開關(guān)就是變壓器出線的柜那里設(shè)置的一個開關(guān)，用于控制出線的饋電的使用。其實開關(guān)都是一樣的，不過叫法略有區(qū)別。其實饋電開關(guān)就是連接變壓器和用電機器之間的一個保護裝置，整個線路是這樣的：高壓變壓器——饋電開關(guān)——用電機器。

就好比送水管路：自來水廠出水管路和用戶水龍頭之間的一個開關(guān)，當用戶的水管這邊故障，就需要動用中間的這個開關(guān)（閥門）。只不過饋電開關(guān)比較高級，先進的饋電開關(guān)除了可以斷電什么的，還有液晶顯示器，可以看出故障的原因，線路等情況。

饋電開關(guān)與磁力啟動器的區(qū)別有：

1、饋電開關(guān)不能頻繁啟動，他的合閘有電動合閘和手動合閘兩種，但是合閘之后，維持都是機械機構(gòu)維持，不像磁力啟動器的吸合線圈，要始終要通電才能保持。

2、在保護方便，饋電開關(guān)具有漏電檢測（檢漏保護），就是說饋電開關(guān)始終檢測著線路的絕緣情況，一旦有漏電情況，立即進行保護。而磁力啟動器是漏電閉鎖。就是說，磁力啟動前在吸合之前，檢測一下負載的絕緣情況，如果有漏電情況，磁力啟動器不能吸合。但是，如果絕緣良好，則開關(guān)吸合。吸合之后，磁力啟動前就沒有檢漏功能了，若出現(xiàn)漏電，則由上級的饋電開關(guān)來完成保護。這是兩種漏電保護的區(qū)別，不要混肴。

3、欠壓保護：饋電開關(guān)具有欠壓保護，當系統(tǒng)電壓低于額定值的70%時，開關(guān)動作跳閘。2100433B