作者mgtsai ()
看板Physics
标题Re: [问题] 同轴波导
时间Mon Apr 9 19:12:53 2012
※ 引述《h888512 (速球胜负 + 45度角绝杀)》之铭言:
: 我想了半天
: 发现同轴波导内TEM波传递时,会使得电场的旋度为零
: 因此可以写成某个纯量的grad,满足laplace eq.
: 这个情形和长方形波导时完全一模一样
: 但为何同轴波导可允许TEM波传递??是不是哪个细节我漏掉了
: 感谢
从数学的方向来看,因为 Laplace equation △u = 0 有一个特性
就是在封闭区域内,u 的最大值/最小值一定落在边界上 (平均值定理)
像一般的长方形波导 (或圆柱形波导),
导体边界上的 u 值为一固定值 (为了满足电场垂直於导体的边界条件)
所以,内部真空部份的 u 值全为定值,不随座标 (x, y) 而变 (z 为传导方向)
电场为 u 取其梯度值,其值为 0
换句话说,像长方形波导或圆柱形波导这类只有一个导体的波导管
满足 Laplace equation 的解只有电场/磁场 = 0 的解符合
只能有电场/磁场 = 0 的解,换句话说就无法传导 TEM 波
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同轴波导由於有两个导体,所以边界条件的设定上
可以设定其中一个导体的 u 值为 u1,另一个导体的 u 值为 u2
(假设 u1 > u2 好了)
而内部真空部份的 u 值就落於 u2 < u < u1 之间
因为 u 值会随座标变化,所以取其梯度,电场就跳出来了
所以这样的波导管就可以传导 TEM 波
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◆ From: 122.116.84.29
1F:推 h888512:感谢 04/12 11:50