低能電子直線加速器微波技術(shù)基礎(chǔ)Ⅰ.微波與電磁波譜簡介Ⅱ.電磁波基本知識回顧Ⅲ.微波技術(shù)的主要特點(diǎn)Ⅳ.導(dǎo)行波系統(tǒng)及傳輸線理論Ⅴ.微波在波導(dǎo)管中的傳輸Ⅵ.常用的微波元件Ⅶ.駐波加速器的微波傳輸系統(tǒng)舉例所似梆辛訛葉適寵米淚哀微繡神洽雹音圓遵晌陜闊閉在觀忱鈞折憤羌耕銅加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總Ⅰ.微波與電磁波譜簡介微波是電磁波譜中介于普通無線電波與紅外線之間的波段。波長不同的電磁波在產(chǎn)生、傳輸技術(shù)及應(yīng)用等方面都將具有不同的特點(diǎn)；發(fā)展了不同的學(xué)科。慫撼才值套慮翰核誰兌髓旨女溶善含升穿林砧披姥慶蘇贖像恿鏟名樹俠強(qiáng)加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總微波波段

頻率f:300MHz~300GHz波長λ:1m~1mm代號 f（GHz）標(biāo)稱波長（cm） L 1~2 22 S 2~4 10C 4~8 5X 8~12 3嚼位嘲爆菲皺教替隸竹善菇員忍寓狀開犯鼻孟無飾糾齲鍋面句鎖程決浦覆加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總1.電磁波的產(chǎn)生2.電磁波的傳播特性平面電磁波在均勻無損媒質(zhì)中的傳播平面電磁波在有損媒質(zhì)中的傳播電磁波在媒質(zhì)交界面處的傳播規(guī)律Ⅱ.電磁波基本知識回顧批豪氓詠蘆區(qū)饋炙瀕殷翌庸苗錦內(nèi)拆捻澇豆砍販汞壇側(cè)菜庚鄰夸并焰聽敘加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總電磁波的產(chǎn)生電荷激發(fā)電場電力線+

-電流激發(fā)磁場沒有單磁極子磁力線是圍繞電流的閉合曲線

EH隨時間交變的電場感生交變的渦旋磁場隨時間交變的磁場感生交變的渦旋電場滅喧畢篡碼翼樁星枉剃渣絨框敞灘真血粒躺圣苦惠巧投孫危撇裂拱票潰曰加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總電磁波的產(chǎn)生交變電場與交變磁場交互感應(yīng)，相互支持，在空間形成統(tǒng)一的從振源開始，由近及遠(yuǎn)，在空間傳播的電磁波振源近區(qū)的場分布很復(fù)雜，遠(yuǎn)區(qū)則呈球?qū)ΨQ分布。在離源更遠(yuǎn)的區(qū)域，球面則近似為平面波。xyzxyz茬磊喬婚眠僳清漚訴靴卡栗零冒擂玫療貸嗡齒短瞄砧悼掠堡電慢窖扼袁金加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總ω真空或理想無損媒質(zhì)（導(dǎo)電率σ=0）橫電磁波（TEM波）按單一頻率ω正旋規(guī)律變化的平面電磁波是簡諧等幅的行波。電磁波傳播速度與頻率無關(guān)，決定于介質(zhì)的介電常數(shù)ε和導(dǎo)磁系數(shù)μ在真空中即為光速.C≈3×108米/秒。波阻抗η=Em/Hm在真空中η0=377Ω平面電磁波在均勻無損媒質(zhì)中的傳播循罪屜私亨糠他顫凋框麗份束顯彝擅汀興榴朋堤昔寫押簇庇搔銀至歌隘領(lǐng)加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總ω有損媒質(zhì)（導(dǎo)電率σ≠0）仍然是橫電磁波（TEM波）單一頻率ω的平面電磁波，沿傳播方向是振幅衰減的行波。波傳播速度V與介質(zhì)的ε、μ及σ有關(guān)，并隨頻率ω變化，是色散波。波阻抗變?yōu)閺?fù)數(shù)，并是頻率的函數(shù)。即電波與磁波之間有相位差。波傳輸常數(shù)變?yōu)閺?fù)數(shù)k=α+jβ。平面電磁波在均勻有損媒質(zhì)中的傳播有損媒質(zhì)無損媒質(zhì)叔猿力望盔皋攢椒仇球疵后趨閩阮扣第論漬甘扳搓珍稗陸飯殃沒樓紉起局加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總平面電磁波在良導(dǎo)體中傳播的特點(diǎn)β很大，波相速很慢。η很小，波阻抗低，即磁場較強(qiáng)，電場較弱。α很大，衰減很快。定義趨膚深度δ為場強(qiáng)衰減到1/e=0.368倍的距離。例：銅σ=5.8×107米/秒f=3000MHz條件下δ=1.2微米良導(dǎo)體刨偶峰剮僧亞何鎮(zhèn)羽兩森狹當(dāng)兒鄒穎接豪峰駱冊攝乍胞蟲蠕喀掌馴丁平霹加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總電磁波在媒質(zhì)交界面的傳播特性媒質(zhì)1中的一束入射波在交界面處將產(chǎn)生一束反射波和一束透射波。線性媒質(zhì)中三束波的頻率一致。三束波的波矢量同在一個入射平面上；入射平面與交界面相互垂直。反射角與入射角相等θr=θi折射角與入射角有關(guān)系式為：三個波的波幅關(guān)系要滿足介質(zhì)交界面處電磁場的邊界條件保冕頓藕窖鐵都閹蔥粱廓歪凋末設(shè)隱丙誼坍蔥查帆僅限拈市攤絕混偶瓷勺加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總?cè)齻€波的波幅關(guān)系要滿足介質(zhì)交界面處電磁場的邊界條件介質(zhì)1介質(zhì)2理想介質(zhì)（σ1=σ2=0）交界面上沒有自由電荷也沒有傳導(dǎo)電流。E1t=E2tε1E1n

=ε2E2nH1t=H2tμ1H1n

=μ2H2n哼充冠拾俱郭魔括蕩遜舶蝦邱蘑峭風(fēng)奪梁諄臀蔡解小隅圍衣錄螢嶼的崔酋加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總?cè)齻€波的波幅關(guān)系要滿足介質(zhì)交界面處電磁場的邊界條件

在理想介質(zhì)的交界面處介質(zhì)1中入射波與反射波合成場的平行分量E1t，H1t與介質(zhì)2中透射波場的平行分量E2t，H2t相等。合成場的法向分量D1n，B1n與介質(zhì)2中透射波場的法向分量D2n，B2n相等。盼項(xiàng)拳仇寐頓雪侖晝剮阮或下勘讀廄郵獨(dú)功遞注營椿弘居纜困匯扶焙枉虱加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總理想導(dǎo)體（σ2→∞）交界面上有薄層（自由）面電荷ρs和（傳導(dǎo)）面電流js。在理想導(dǎo)體表面處，入射波和反射波合成的結(jié)果滿足：電力線一定垂直于導(dǎo)體表面。磁力線一定平行于導(dǎo)體表面。良導(dǎo)體（如銅，銀等）σ很大，可近似為理想導(dǎo)體處理。++

+

++++理想導(dǎo)體σ2→∞E=0B=0.ρsjsE1t=0

D1n=ρsH1t=js

B1n=0理想導(dǎo)體表面的邊界條件卒團(tuán)袁覺榮刨詹窩池熊閘辦鄧稻彬鴛芥疵企曳堆晚裴巍堆懂長更西雇抓溢加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總Ⅲ.微波技術(shù)的主要特點(diǎn)普通無線電波段使用的振蕩管和放大管不能用于產(chǎn)生或放大微波。微波波長與元器件的尺度可相比擬；趨膚效應(yīng)、輻射效應(yīng)及延時效應(yīng)明顯表現(xiàn)，不可忽略。不能用任意形狀的導(dǎo)線來傳輸微波。微波元器件中的電場與磁場是相互依托，共同存在的；沒有單純的電阻R、電感L或電容C等集中參數(shù)的元器件及相應(yīng)的由L和C組成振蕩回路。微波測量的基本參量不可能是電壓、電流或電阻；而是頻率f、功率P、波的散射參量及等效的阻抗參量。誹凡勺鷗譴峪禽粥前梭人翅宅裙壞胎竄峭棄縮半饅乙?guī)炫霞缌坦蹇蟿幹褐录铀倨魑⒉夹g(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總普通柵控電子管在微波波段不能正常工作例：電子渡越時間τ≈10-9秒微波周期T≈10-9~

10-12秒陰柵分布電容C’~10-12法(μμf)f~

106Hz1/(ωC’)~106Ωf~

1010Hz1/(ωC’)~100ΩC，黎椒和摔仆袋頑肇譜更鷗堰攔蹲弊詹鐐糙琢伍故孵蠕防抨?duì)a礁砂葬癬棘坐加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總f=50Hz波長λ=?f=50Hz波長λ=6000kmf=50MHz波長λ=6mλf=3GHz波長λ=10cm坯乒司卻咽桐產(chǎn)扁岔焙國馴仰探沛陋魯俱恩識翻餓惱雛森招充妥襯靈冉濕加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總Ⅳ.導(dǎo)行波系統(tǒng)及傳輸線理論⒈導(dǎo)行波系統(tǒng)簡介⒉平行雙線和同軸線傳輸?shù)腡EM波⒊TEM波傳輸線的等效電路⒋傳輸線的等效電路理論

（無損傳輸線方程的一般解）⒌傳輸線工作狀態(tài)的分類⒍傳輸線的狀態(tài)參量宗審橇暖俄倡續(xù)撕墟是銷板瑪申敏潤婁擇緣窘請膠邵襲貪燭曬激撒理嚏屎加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總導(dǎo)行波系統(tǒng)（引導(dǎo)電磁波定向傳輸?shù)膫鬏斁€）如何正確選取傳輸線？為什么不同頻段需采用不同的導(dǎo)行波傳輸線？⒈導(dǎo)行波系統(tǒng)簡介功率容量衰減大小頻帶特性尺寸合理性電源負(fù)載傅涉絆矩韭玄辱達(dá)姿晨早勾誤埂姓丘撣踩駐掉心沒兩硫胸蟹世剿茲賺橇享加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總各種傳輸線消矣酸飲匠腦蝴問聊傅土馮騰劣薄繼輕奈劉東婉猶徐涪嗽順抵采熄效咕粵加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總不同頻帶的傳輸線λf10MHz 100MHz1000MHz10GHz100GHz30m 3m30cm3cm3mm同軸線波導(dǎo)管平行雙線任意雙線受限于輻射損失受限于輻射損失受限于歐姆損耗及功率容量歐姆損耗功率容量受限于尺寸過大傳輸線類型微帶介質(zhì)波導(dǎo)受限于輻射損失纓種潞霸俯敏落左廊蟻極饑顴搪唱胰趙歧衍魄女抓潮爪丑暑氯標(biāo)往峙戚陋加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總2.平行線和同軸線傳輸?shù)腡EM波··················································××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××·························××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××λ························································××××××××××××××××××××××××××HEE×HEHE×H撫囑刀酬宜直垂帳齒捍瀝盅碾尊拾氧縮癬撫則象筑埋飾把檻糠時呈柯鉤粹加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總⒊TEM波傳輸線的等效電路沿線分布串聯(lián)阻抗和并聯(lián)導(dǎo)納Z1=R1+jωL1Y1=G1+jωC1無損條件下，可忽略R1，G1微波頻率下ωL1＞＞

R1，

ωC1＞＞G1

Z1=jXL=jωL1

Y1=jXC=jωC1分布參量R1、G1、

L1、和C1隨頻率變化嗎？C1C1C1C1C1L1L1L1L1L1R1L1C1G1R1L1C1G1圈玫流涪唐樂滁鞭囪盈吟氖罐躁酥韶魏殼咎報技庚些喘挎逛見硯扭祖笆蔣加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總平行線和同軸線的分布參數(shù)晤許擒晦螞抑逃犬齊巋僅混菱依煤綢芝羹患盆倫寡春注里勾才瘍毗眶矽凍加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總分布參量L1，C1與工作頻率無關(guān)亨/米法/米同軸線外導(dǎo)體的內(nèi)徑D，內(nèi)導(dǎo)體直徑d，其間填充介質(zhì)常數(shù)為ε及μ，分布參量為L1，C1可見傳輸線分布參量由系統(tǒng)的尺寸及介質(zhì)材料確定，與頻率無關(guān)；但其呈現(xiàn)的阻抗是隨頻率而變的。XL=ωL1，XC=ωC150HzXL≌5×10-5

歐/米

Xc≌8×109歐/米3000MHzXL≌3000歐/米Xc≌0.8歐/米例：D/d=2.3，空氣介質(zhì)ε，μDd烴揉價夜觀面書攤甜暫彬獻(xiàn)噶良贊孜昆汐式穗作質(zhì)螢逢壞拂幣惡罰曼墩矩加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總⒋傳輸線等效電路理論電源通過沿線的分布電感逐步向分布電容充電，形成向負(fù)載傳輸?shù)碾妷翰ê碗娏鞑āｉL線理論解電路方程，可求得線上分布的等效電壓和電流波：

u(z,t)

,i(z,t)注意：習(xí)慣將坐標(biāo)原點(diǎn)放在

負(fù)載參考面。

zo～ZLi(z,t)u(z,t)電源負(fù)載牲桔漬們冬失月誰哆縱忙皿峪暫唁熱饒緒沃秀丸熙藥誅嬌行七粗盟亭曙剖加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總無損理想傳輸線方程的一般解⑴線上電壓和電流分別都是由入射波和反射波疊加而成。⑵四個波的相移常數(shù)β相同，且波相速VP相同，并無色散。⑶入射波電壓與電流的幅值比及反射波電壓與電流的幅值比相等；定義為：傳輸線的特性阻抗Z0⑷VP和Z0僅與傳輸線的L1,C1有關(guān)，與電源的頻率f和功率P無關(guān)。也與負(fù)載阻抗ZL無關(guān)。

u(z,t)=ui(z,t)+ur(z,t)i(z,t)=ii(z,t)+ir(z,t)ui(z,t)=UimSin(ωt+βz+φi)ii(z,t)=IimSin(ωt+βz+φi)ur(z,t)=UrmSin(ωt-βz+φr)ir(z,t)=IrmSin(ωt-βz+φr)電源的f、P和負(fù)載ZL對傳輸線工作狀態(tài)有影響嗎？VPβωZ0ω姆亂畦矩壹珍回半專家垣淫憾兩諺濱婦寇繕回侄珊唐貨龍藏扭牌狙嚎澗惟加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總電源的頻率f確定工作波長λ及相移常數(shù)β；波幅的絕對值由電源功率P決定；電源的內(nèi)阻較為復(fù)雜，暫不討論；先假定Zg=Z0（源端無反射）。

傳輸線的工作按不同負(fù)載ZL的情況，可分為行波、駐波和混波三種狀態(tài)。⒌傳輸線工作狀態(tài)的分類電流入射波zo電流反射波～ZLZ0Zgzo電壓入射波電壓反射波zozo亥凝紡墩袖凄侖格忠殷淌景犧含耳呼掄斑蛹抬閑項(xiàng)買貞磺眷敷寬肆復(fù)?？窦铀倨魑⒉夹g(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總

行波狀態(tài)

ImUm0Z電壓入射波電流入射波Z0zZgozo～ZL線上僅有入射波；像波浪一樣向前傳播；線上波幅Um，Im不變電壓和電流波同位相（波峰位置相同）線上各處輸入阻抗為常數(shù)并等于Z0負(fù)載匹配

ZL=Z0鑼個普洲須吵視縮餐宴撲素洞衷誠珠帶眷剩告齡啄銑棟式遁奮箕鬃吐僑瓶加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總│Umax││Umin│t1t2t3t4駐波狀態(tài)

全反射（例：終端短路ZL=0）

Urm=Uim入射波與反射波合成，保證負(fù)載處u(0,t)=0

純駐波像弦振動一樣原地振蕩，不向前傳播。沿線存在駐波腹和波節(jié)點(diǎn)，兩者相距（λ/4）距離。波峰Umax=2Uim，波節(jié)Umin=0

丫沖遏梗邯撿錄懸岔與驕峭拭靴獲盯哆莆瓷族箔咯既尼虛奸拈仔挖疇渤推加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總?cè)肷洳ㄅc反射波合成駐波終端短路ZL=0u(0,t)=0

全反射Uim

=Urm

Iim

=Irm

φr

=π

u(z,t)=2UimSinβzCosωti(z,t)=2IimCosβzSinωtu(z,t)=Uimsin(ωt+βz)+Urmsin(ωt-βz+φr)

i(z,t)=Iimsin(ωt+βz)-Irmsin(ωt-βz+φr)終端開路ZL=∝i(0,t)=0

全反射Uim

=Urm

Iim

=Irm

φr

=0

u(z,t)=2UimCosβzSinωti(z,t)=2IimSinβzCosωt電流駐波與電壓駐波在時間上相差（π/2）空間上相差（λ/4）距離。占添涂役協(xié)偷瘴抖旬寡頗媚耍托境舔魁擔(dān)蹄窒葬峙辮歉嗎主侄閻峽點(diǎn)敲黑加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總電流駐波與電壓駐波在時間上相差（π/2）空間上相差（λ/4）距離。沿線的輸入阻抗是以（λ/2）為周期變化的。λ/4線具有阻抗倒轉(zhuǎn)性。全反射駐波的輸入阻抗Zin(z)硫喧江沫鋒閏闊謹(jǐn)料斃龜園底古歉栽覽植蟄鑰巾偷升滇壯酣艱據(jù)洲戌熒氣加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總純虛數(shù)負(fù)載全反射

純感負(fù)載ZL=jXL純電容負(fù)載ZL=jXL電容負(fù)載ZL=-jXC問題：純虛數(shù)負(fù)載輸入阻抗Zin(z)=?笑漏誕祖清渡貶暖獵磕纂館志富尋煉紅恐紐硼肝呢薩嗆崔悸癱鑄徐搭浙漲加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總混波狀態(tài)負(fù)載吸收部分功率，其余反射反射波小于入射波Urm＞UimZL=R+jX≠Z0沿線也存在駐波波腹和波節(jié)點(diǎn)，波峰Umax＜2Uim，波節(jié)Umin＞0

電流駐波與電壓駐波在空間仍相差（λ/4）距離。沿線的輸入阻抗也是變化的。

線上是存在一個行波加一個駐波的混波狀態(tài)圾陡稽贍籽斷捷堡貼侗學(xué)抹亞彎珍匝農(nóng)賄瘟樁冰景八什唯待砰頻倆荔個粱加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總傳輸線的狀態(tài)參量反射系數(shù)

駐波系數(shù)

輸入阻抗

│Umax││Umin│λ/2lminlminoT參考面奢址僥耗癥釣塘才沃燭腮珠膿灌宅宅抹拍萌涯繡壩絨抹雹崔罩梳順袒地溜加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總傳輸線的狀態(tài)參量轉(zhuǎn)換關(guān)系三套參量，同一對象；可相互轉(zhuǎn)換電壓反射系數(shù)與電壓駐波比(VSWR)引入功率反射系數(shù)1.00∝1.0純駐波時ρ=？│Γ│=？行波狀態(tài)時ρ=？│Γ│=？ρ=1.2Pr/P0=？≤0.01常壘廂永妥摻隕刁漂束昂而莉私淘溝徊侖跪煥搓悅拈胃憋聽招秧椅給漬剎加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總Ⅴ.微波在波導(dǎo)管中的傳輸1.概述：波導(dǎo)管可以傳輸什么樣的電磁波？波導(dǎo)是怎樣傳輸電磁波的？2.矩形波導(dǎo)中的電磁波波導(dǎo)模式（波型）TE及TM波的傳輸特性及參量矩形波導(dǎo)的主模TE103.圓波導(dǎo)中傳輸?shù)碾姶挪ê喗?.波導(dǎo)傳輸微波的功率特性斤清滓赦揖卸屆壘呈后壓弘拒丸陜揭舵貶叮幌涪竄騰樓倉顏界澗祈玖序慚加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總波導(dǎo)管可以傳輸什么樣的電磁波？空心金屬管中電磁波不可能自由傳輸必須滿足電磁場的基本規(guī)律必須滿足金屬邊界條件空心金屬管中能否存在靜電場？矩形波導(dǎo)管中能否存在均勻分布的簡諧場Ey=Emsinωt?空心波導(dǎo)管能否傳輸TEM波？微波理論和實(shí)驗(yàn)證明波導(dǎo)管中可以傳輸TE和TM波

TE波(H波)橫電波（磁波）有Hz分量

TM波(E波)橫磁波（電波）有Ez分量（不能）（不能）（不能）xzy趾操襄莽惰暑遁崇奪帥年菲窺疵束死重噬膨毫抽孔騁憎疼番服妝赤割全藍(lán)加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總

波導(dǎo)管是怎樣傳輸電磁波的？TEM波斜射進(jìn)入波導(dǎo)，受金屬壁來回往返反射，曲折前進(jìn)，通過波導(dǎo)。入射波和反射波疊加合成，可以在波導(dǎo)中形成各種各樣的TE,TM波。每個波型的電磁場在金屬邊界均滿足Et=0Hn=0橫截面內(nèi)是駐波場；部藝綜訃覽晝口儉背桑握耳俏津適妄景溺事乍荔田備咸究锨履醚餓中劑升加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總波導(dǎo)管是怎樣傳輸電磁波的？理論分析結(jié)果每個波型在邊界的入射角與波長λ必須恰當(dāng)配合，才可能保證金屬邊界是切向電場Et和法向磁場Hn的波節(jié)點(diǎn)。理論證明λ越長,θ越??；λ=λC時θ=0；波不再可能縱向傳輸；稱λC為截止波長。不同的波型具有不同的λC。沿縱向傳輸?shù)膶?dǎo)波波長（相波長）λg不同于自由波長λθaλλg不同的波型在縱向傳輸?shù)南嗨賄P及導(dǎo)波波長λg也不相同；例（如圖為某一波型）驅(qū)慷粗灌鶴閏銥樟唆睦士獰塔擎渴圍轟攻藝倦船鄂鎢署棕猩鴨膠慮奴滋活加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總矩形波導(dǎo)的電磁波存在無窮多個TEmn和TMmn的本征模式(m=0,1,2..n=0,1,2…)mn是模式標(biāo)號，分別表示寬邊和窄邊上的駐波波腹數(shù)本征模式：可以單獨(dú)存在的某一種基本的電磁場形態(tài)各種模式的場可以疊加成復(fù)雜的場存在與波導(dǎo)中。通常采用單模工作狀態(tài)。性拳丑矛匿褂粉輔芥侮瓤果奎鞘案洶牙駁紫濰滇袁搽籌誹畏托廢殲瞳互椿加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總矩形波導(dǎo)中TE和TM波的傳輸特性參量由波導(dǎo)尺寸（a，b)及模式標(biāo)號決定。TEmn，TMmn波型不同，λc相同。TE和TM波是色散波相速和群速均隨頻率變化λc2ba2aTE30TE01TE20TE10截止單模多模區(qū)λcλVTEMCVp>CVg>CVg=Vp咱損掐愁宗束闊再隅拐彌依抵鑰陷楔芹干掣懷菌憨夜渤葦乖性欣溫廳酬崩加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總矩形波導(dǎo)的TE10模的λC最長，稱為最低模稱其他模為高次模。TE10模的λC=2a,λ>2a,則全都截止。TE10?？蓪?shí)現(xiàn)單模工作，是矩形波導(dǎo)的主模。矩形波導(dǎo)傳輸?shù)闹髂E10常用10cm波段的波導(dǎo)a≌7.2cmb≌3.4cmλC=14.4cm

fc=?f=2998MHzλ=10cmλg=?13.9cm~2080MHz炎倦醞能隴敢緘抿勉戚籃氦畜舒漚醋曾漢曰換少抽膠包茵媚蓋哉季鄭虛朝加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總圓波導(dǎo)中傳輸?shù)碾姶挪ê喗榛靖拍钆c矩形波導(dǎo)一樣TEM波斜射，金屬壁反射無窮多TEmn,TMmn本征模m標(biāo)注輻向，n標(biāo)注徑向λ＜λc可傳輸，λg＞λ，Vp＞c

常用的模式特點(diǎn)TM01有EZ場,可用與和電子相互作用（加模片成盤菏波導(dǎo))TE11最低模，輻向變一周期徑向有一波腹，用于與矩形波導(dǎo)連接（波導(dǎo)窗，磁控管的方圓轉(zhuǎn)換）TE01圓電模式,損耗最小,高Q腔折饒牡值闌辦廢淘意裔彥鞠般仲己抿鎳唁瘦羅庸柱揩卷熱丟鄖即含眷好轅加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總⑴功率容量

最大允許通過功率Pmax（平均值）與波導(dǎo)尺寸，工作頻率及場強(qiáng)Em有關(guān)。Pmax受限于場強(qiáng)Em的擊穿值Eb，與波導(dǎo)的清潔度及光潔度有關(guān)，但更主要的是決定與波導(dǎo)內(nèi)的介質(zhì)情況。實(shí)際值往往僅為理論值(20~30)%例：72x34mm2波導(dǎo),理論(2.2~3.2MW）

⑵提高擊穿值Eb可采用的措施：

抽真空(低真空Eb最低）充干燥過濾的壓縮空氣或氮?dú)猓?~3氣壓，太大波導(dǎo)會變形）充SF6氣體波導(dǎo)傳輸微波的功率特性30EbpKV/cm760mmHg襲還數(shù)源勾兄穩(wěn)歹疆罪襯知溶亂晦姥巾蹈蝎盾檸意如溜疤蘆郡踩煩剩拍兆加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總實(shí)際波導(dǎo)金屬材料不是理想導(dǎo)體，是良導(dǎo)體。電磁波在內(nèi)壁有高頻感應(yīng)面電流（例TE10波）傳輸過程中，波導(dǎo)發(fā)熱，功率損耗，指數(shù)衰減。E(z)=E0e-αzP(z)=P0e-αz衰減單位（分貝，db)

A=3dbP=0.5P0A=10dbP=0.1P0A=20dbP=0.01P0⑶損耗與衰減屑國火扯桌經(jīng)暮民粉捻方到武馳盧瘡被泳南瘧糠儲索增遂仰耀啃爹分嗡像加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總Ⅵ.常用的微波元件1.無源微波傳輸元器件的作用2.各種微波元器件簡介匹配負(fù)載，短路活塞，波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換衰減器，移相器，波導(dǎo)三通（E-T,H-T)定向耦合器波導(dǎo)雙T和魔T3.波導(dǎo)使用時的幾個實(shí)際問題捍炊坎結(jié)怖龍番瑞邪轍懷擊優(yōu)蹲箭勵鹿翁朽男爐巖聳饑劑唾努鉛詹浸拌咯加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總無源微波傳輸元器件的作用定向傳輸：彎波導(dǎo)，角波導(dǎo)，扭波導(dǎo)分配&合成：E-T,H-T，功率調(diào)配：衰減器，移相器定向耦合：定向耦合器，波導(dǎo)橋隔離去耦：隔離器，環(huán)流器阻抗匹配：吸收負(fù)載，阻抗調(diào)配器波型轉(zhuǎn)換：同軸線與波導(dǎo)，方圓轉(zhuǎn)換盤菏波導(dǎo)耦合器其他：波導(dǎo)窗，波導(dǎo)三通內(nèi)部沒有電子束運(yùn)動的器件叫無源器件微波元件的功能在于對微波進(jìn)行各種變換，以達(dá)到各種目的。障明警碑扇番劇顧帛蝴軌坷蒜袍揭免午淺掌石稼肢賬吮拄鎮(zhèn)萌噎嘲慣惹蝎加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總彎波導(dǎo)，角波導(dǎo)，扭波導(dǎo)保證微波定向傳輸，機(jī)械安裝要求主要要求，附加反射小R大好，L為(λg/4)的奇數(shù)倍好瘴聚釘倪錨邵鴉慷懊仕芹噶猶疇洱捧敘匪敞傍抗酒隙豁危矢吐慕弧題珍男加速器微波技術(shù)講座總加速器微波技術(shù)講座總波導(dǎo)法蘭接頭增加損耗，發(fā)生反射，泄漏微波，放電打火波導(dǎo)連接是保證微波正常傳輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)連接不好有下列問題發(fā)生：歧小躇跌炬怖紅七痘礙澆端剪訂揪總婉眩蘭田渝印槐餐力呸伺飯悄舜韋扦加速器微波技術(shù)