各种不同横截面的波导系统传输导行波时，尽管横向场分布彼此各异，但它们有着共同的纵向传输特性。导行波

的传输特性包括六个方面：

截止波长、波导波长、相速群速和色散、波阻抗、传输功率以及导行波的衰减

一、截止波长

在即的情况下，称为传输状态。

在即的情况下，这是传输系统的截止状态。

就是介于传输状态和截止状态之间的临界状态。

临界频率或截止频率：

临界波长或截止波长：

截止波数：

二、波导波长
波导中的波长称为波导波长，并记为

为真空中的波长。

对于TEM波，

三、相速、群速和色散

1、相速度——波导中传输的波的等相位面沿轴向移动的速度。

TE、TM波的相速度公式为

对于TEM波, 则

2、群速度

群速度是一群具有相近的ω和β的波群在传输过程中的“共同”速度，或者说波包的速度。

TE波和TM波的群速度为

对于TEM波, 则

3、色散特性

TE波和TM波的相速和群速都随波长而变，即是频率的函数，这种现象称为“色散”。

TE波和TM波统称为“色散波”，而TEM波的相速和群速相同，且与频率无关，没有色散，称为“无色散波”(或非色散波)。

四、波阻抗
波阻抗Z，它定义为相互正交的横向电场和横向磁场的比，即

五、传输功率

六、导行波的衰减

1、波导壁的欧姆损耗

2、波导中的介质损耗

矩形波导是横截面为矩形的填充空气的空心金属管，是实际中应用最广泛的一种微波传输线。

一、矩形波导的电磁场解

1.TE波及其场分量

2.TM波及其场分量

3.模式与截止波长
   对应于不同的m和n值TE和TM波都有无限个波型，它们的场分布结构不同，且都能在波导中存在，分别称作

(或)波(或模)和(或)波(或模)。但矩形波导中没有，和模，因为它们的场分量为零。

	矩形波导的截止波长:
	截止频率：

二、矩形波导中波的特性

场分量

三、矩形波中的高次型波

矩形波导中的高次型波虽都不用作传输模，也非毫无用处。例如他们波阻抗的纯电抗性可作为阻抗匹配元件和滤

波器等；此外在波导系统中如遇不均匀性，也会激起各种高次模式。为抑制它们，也必须对它们的性质有所了解。

1、场结构
像波一样，高次模的场结构也可以从TE波和TM波的场量表示式求得，但过于繁冗。事实上， 各高次型波的差别是m、n数值的不同，它们相应与坐标轴上横向驻波场分布变化的半周期的不同。 这样，在知道、、、和这四个较简单波型的场分布之后，即可组合出其它高次型波。

2、高次型波的波阻抗
    在传输波的系统中，遇不均匀性必出现高次型波。因波导尺寸的限制，这些高次型波的传播常数，从而使高次型波成为非传播的消失波。对于TE波型消失波，有呈感抗性质；对 于TM波型消失波，有，呈容抗性质。这样，当波导中存在高次型波时，我们可根据不均匀性 的边界条件来判断消失波是TE波

还是TM波，进而推知不均匀性的作用相当于电感还是电容。

圆波导是横截面为圆形(其内半径为a)的空心金属管.

一、圆波导中电磁场的解

圆波导中同样只能传输TE波和TM波。

TE波的截止波长：

TM波的截止波长：

圆波导中的波型及其特点：
圆波导中存在着无限多的模和模，但由于n=1，2，3，…，即，

所以和模不存在，而可以存在，，和( ，)波型。

(1)圆波导的波型存在两种简并:

(a)极化简并     (b)E-H简并

(2)波型指数m和n的含义——指数m表示角坐标φ从而变到2π时,场沿波导圆周分布的周期数；指数n是贝塞尔函数或

其导数的根的序号，它表示场沿半径方向分布的半驻波个数，或者说场的最大值的个数。

二、圆波导的三个主要波型(，和)的特性

　1.波
由于波的截止波长,所以它是圆波导中的高次模。

的特点：由于m=0，所以各场量沿方向无变化，即场是轴对称的，壁上电流仅沿着圆周流动，没有纵向分量。

　2.波
在圆波导中,模的最大,所以它是圆波导中的主模。
特点：在轴线上有较强的分量，是轴对称的，内壁上只有纵向电流。

    当波长大于10厘米以上时，矩形波导和圆波导就显得尺寸大而笨重，使用不方便，通常采用尺寸小得多的同轴线

或同轴电缆作传输线。此外，由于同轴线具有宽频带特性，故在需要宽频带的场合，也常采用同轴线。同轴线是一种

双导体传输线。在同轴中既可以传输无色散的TEM波，也可能存在有色散的TE和TM波

一、同轴线中的TEM波

1.TEM波的场分量和场结构

2.同轴线中TEM波的特性参数

(1)波的速度与波长

(2)传输功率

(3)特性阻抗

(4)衰减常数

(5)同轴线的功率容量

二、同轴线中的高次模

1.TM波

同轴线模的截止波长近似为最低次型波的截止波长为

2.TE波
的截止波长为最低次型的,则为

3.同轴线尺寸的选择

同轴线尺寸选择的原则:

(1)保证在给定的工作频带内只传输TEM波

(2)功率容量要大x=D/d=1.65

(3)损耗要小x=D/d=3.592

如果对功率容量的损耗都考虑,可取D/d=2.303,其相应的特其相应的特性阻抗(空气填充时)约75欧