能够在波导管内传播的电磁波型的最低角频率ω,称为该波形的截止频率。
c mπnπ
22已知波数Kωμε,即K决定于激发频率ω。
由式K=,K=,m,n=0,1,2.....zy ab
2222知K、K决定于波导管的几何尺寸ɑ、b和波型m、n。
从式K+K+K=K=ωμε
xyxyz2mπnπ
,K=,m,n=0,1,2.....可知,对一定波形的波,其K为
和K=zyz ab2
ωmπnπ22
K=-()-()
z,mn2
Cab
2
ωmπnπ22iKz Kz zz当<()+()时,K为虚数,此时传播因子e变为衰减因子e。
此情形2z Cab 下,电磁场振幅沿z轴方向不断衰减,这种电磁波就不能在波导中传播。
由此可见,角频率不能小于某一临界值,该值称为截止频率,所以
mnπmn2222ω=πυ()+()=()+()
c abμεab
为明确起见,把对应的(m,n) 标出,有π
mn22ω=()+()
c,mnμεab
设ɑ>b,选E0的横电波TE,得最低截止频率为
z10πω
μεa
c,10若管内为真空,则相应的频率和截止波长为
ωC f==
c,102π2a
C
λ==2a
c,10f
可见,波导管中能传输的最大波长取决于波导管的尺寸。
由于波导管的几何尺寸不能做的过大,所以波长在厘米波段,波导管的应用最广。
心得:本次实验过程中,老师将书本上的理论知识生动形象地讲解出来,让我对书本上的知识有了更加深刻的理解。
理论加实践的教学方式对于《勘探电磁场论》的学习有着非常大的帮助!。