3.1什么是规则波导？它对实际的波导有哪些简化？
答 规则波导是对实际波导的简化。简化条件是：（1）波导壁为理想导体表面（）；从而可以利用理想导体边界条件；（2）波导被均匀填充（、为常量）；从而可利用最简单的波动方程；（3）波导内无自由电荷（）和传导电流（）；从而可利用最简单的齐次波动方程；（4）波导沿纵向无限长，且截面形状不变。从而可利用纵向场法。 3.2纵向场法的主要步骤是什么？以矩形波导为例说明它对问题的分析过程有哪些简化？ 答 纵向场法的主要步骤是：（1）写出纵向场方程和边界条件（边值问题），（2）运用分离变量法求纵向场方程的通解，（3）利用边界条件求纵向场方程的特解，（4）导出横向场与纵向场的关系，从而写出波导的一般解，（5）讨论波导中场的特性。
运用纵向场法只需解1个标量波动方程，从而避免了解5个标量波动方程。
3.3什么是波导内的波型（模式）？它们是怎样分类和表示的？各符号代表什么物理意义？
答 运用纵向场法得到的解称为波导内的波型（模式）。分为横电模和横磁模两大类，表示为TEmn模和TMmn模，其中TE表示横电模，即，TM表示横磁模，即。表示场沿波导截面宽边分布的半波数；表示场沿波导截面窄边分布的半波数。
3.4矩形波导存在哪三种状态？其导行条件是什么？
答 矩形波导存在三种状态，见表3-1-1。导行条件是
3.5从方程和出发，推导矩形波导中TE波的横向分量与纵向分量的关系式（3-1-25）。
解 对TE波，有。由和、 得
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
由式⑴、⑸
⑺
由式⑵、⑷
⑻
由式⑷得
⑼
由式⑸得
⑽
3.6用尺寸为的JB-32矩形波导作馈线，问：
（1）当时波导中能传输哪些波型？
（2）写出该波导的单模工作条件。
解 （1）混凝土细骨料矩形波导的导行条件是
依题意，，，
当时得； 当时得
当时得； 当节能真空炉时得；
当时得
因此，可传输的波型是：TE10，TE11，TM11，TE20
（2）单模传输条件是，即
3.7什么模式是矩形波导的主模？它有哪些优点？
答 TE10是矩形波导的主模。优点是（1）截止波长最长，容易实现单模传输；（2）无简
并现象；（3）其电场只有一个横向分量，是矩形波导中场结构最简单的一种波型。
3.8何谓场结构？了解TE10模的场结构有何实际意义？了解矩形波导中高次模的场结构又有何实际意义？
答 波导中各种模式的力线图称为场结构。了解TE10模的场结构便于正确地实现其激励与耦合，便于理解其壁电流分布以及正确地给波导开孔。了解矩形波导中高次模的场结构便于按要求利用或抑制高次模。
3.9什么是波导的激励？激励的方法有哪几种？怎样改变激励的强弱？
答 所谓激励就是在波导中建立所需波型的方法。激励的方法有电场激励、磁场激励、电流磁激励三种。关于如何改变激励的强弱，可举例说明如下：（1）通过改变探针的位置、角度和深入的深度改变电场激励的强弱；（2）通过改变线环的位置、大小以及环面的方向改变磁场激励的强弱；（3）通过改变小孔的位置和大小改变电流激励的强弱。
3.10用尺寸为22.80mm×10.16mm的BJ-100矩形波导传输的TE10波，问：
（1）截止波长、波导波长和相移常数各为何值？
（2）若波导宽边尺寸增大一倍，上诉参数如何变化？
（3）若波导窄边尺寸增大一倍，上述参数如何变化？
（4）当快装脚手架时，上述参数如何变化？
解 （1）；；
（2）时，有；；
（3）上述参数无变化。
（4）时，中央空调通风管道，不变；；
3.11用尺寸为的JB-32矩形波导作馈线，问：
（1）当时，、、、、各等于多少？
（2）测得波两相邻波节的距离为，，
（3）当时，该波导的功率容量
解 （1）计算部分波型的截止波长，得波的14.428cm；波的7.214cm；波的6.808 cm；、波的6.157 cm；、波的4.951 cm。由于只有的波型才能在波导中传输，故波导中能传输的波型是：
，，，和
（2）由于两相邻波节的距离等于，得
再由式（3-2-8）得
（3）由于＜＜，满足单模工作条件，故波导的功率容量
10.6 MW
3.12尺寸为a×b（a>2b）的矩形波导中传输TE10波。若工作频率为，。
（1）计算工作波长和截止波长；
（2）写出该波导的单模传输条件；
（3）若磁场的横向分量是
A/m
相应的电场横向分量
解 （1）=10cm, =12.5cm；=16.7cm
（2）=6.25cm, 单模传输条件：6.25＜λ＜12.5cm
（3）， (V/m)
3.13某雷达的中心波长是，最大工作波长是，最小工作波长是，采用矩形波导作馈线，工作于TE10模。若要求在整个波长范围波导传输功率的最小值不小于最大值的一半，试确定、和矩形波导的尺寸。（答案暂略）
3.14圆波导中TE11、TM01、TE01涂改液模的特点分别是什么？有何应用？
答 TE11模：是圆波导的主模，，场结构便于过渡为矩形波导的TE10模，存在极化简并。应用：圆方波导
TM01模：，场分布呈轴对称（圆磁波），只有纵向壁电流，有较强的轴向电场。应用：转动交链。
TE01模：，场分布呈轴对称（圆电波），只有周向壁电流，衰减随频率单调下降。应用：高Q谐振腔，毫米波通信用波导。
3.15圆波导工作于TE01模，已知，。问磁卡电表相移常数若半径增大一倍，相移常数有何变化？
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