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什么是高次模

05-08
大家好,我是新手,我知道有许多基础知识要学。谁能浅显解释一下“高次模”的概念。谢谢!

better read the related microwave theories.

比如矩形波导内壁不光滑,突刺就会激励起高次模,高次模的频率更高

高次模就是模式比较高的电磁波
比如波导中的TMmn,TEmn,m、n比较大的模式

电磁波在波导中传输的时候,需要满足边界条件,它的解一般都是贝塞尔函数,贝塞尔函数的零点就是特征值,每一个零点的值就代表一个可以传输的模式,由于贝塞尔函数有无穷多个零点,因此,在波导中有无穷多个模式可以存在,因此,第一个零点也就对应最低的模式了,称为基模,那么高次模就是相对于基模来说的,也就是说,高次模对应着贝塞尔函数的其他的零点,由于贝塞尔函数的零点值是逐渐增加的,因此后面的模式都称为高次模式。不知道你理解了没有!如果还没理解就把贝塞尔函数好好看下吧!

解释高次模。先从物理过程入手。只要电磁波满足边界条件,就可以传播。
对于不同的波导结构,通过分离变量法和电轴法可以求出各个可能性的波动方程的EX,EY,EZ,HX,HY,HZ。
对于平板波导,这个解是一族正弦函数,即EX=asin(k×pi×y/d)
对于矩形波导,是正弦函数和余弦函数的乘积EX=acos(m*pi*y/a)*sin(n*pi*x/b)
对于圆波导是贝塞尔函数。
其中的k,m,n都是模式数。
对于平板波导传播系数β=(k^2-(k*pi/d)^2)^0.5
对于矩形波导传播系数β=(k^2-(m*pi/a)^2-(n*pi/b)^2)^0.5
如果β是实数,表示在这个波导中可以传播。
如果β是虚数,表示出现了凋零波。
在k,m,n比较大的时候,成为高次模,是一个相对的概念,不是相对主模,而是截至模式,如果你的是TE(2,2)就截至了TE(1,1)就是高次模,如果截至模式是te(5,5),te(1,1)未必被成为高次模。
高次模的激励可以是金属壁的突变,这个解释可以通过谐振腔来解释。也可以用补偿的方式。
谐振的理论有兴趣了你看看书。
补偿的理论
原本在这里是满足边界条件的,但是现在有一个金属的突起。边界条件可以写为原始的+突起。
主模的波函数对于原始的边界条件。
而高次模的波函数用于补偿突起引入的边界条件。
补偿的方式便于理解,但是证明很复杂,要证明主模的波函数和高次模的波函数在突起出是独立不相容的,但是不是在所有的条件下都成立。

很简单的问题,学过波动的应该都知道。当面解释最好。

谢谢各位老大的解释,虽然没能全部理解,但是我已经知道学习的方向了。

各位,勿以善小而不为啊……

理论不如大家……我只能说我学到了……

是啊,特别是对于一些没有学过波导这一块儿的人来说,更是如此,很多时候就想了解一下的。谢了啊。

想问问什么事凋零模?

各位老大讲的不错,虽然还不是很明白,但知道从哪儿入手学习了

高频包括射频和微波频带段,在无源器件及其相关结构中,频率总是成周期性出现的,第一次则习惯称为基模,第二次出现则为二次模,类推……
例如:腔体滤波器本征模仿真,你会发现有很多模式,如果不加低通,你在测试滤波器远端抑制的时候,就会发现好多尖峰,特别类似于你的通带,这就是通带成周期性的出现了,第几次出现则为第几次模!
至于楼上的理论说的非常好,但是那没有解释清楚什么是高次模,主的只是多模,同一个无源结构出现了多模,而不是多次模,二者是有区别的,多次模如我所说,而多次模则是楼上说的TE,TE01,TM……等等许多!

5楼牛人,佩服佩服!

相对于基模,高次模有什么特性吗?
总看到有资料说为抑制高次模产生,是不是基模更利于传输?高次模的损耗更大些?还是高次模有什么危害?

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