关于矩形波导中的场解问题

本文将对矩形波导中的电磁场方程的解答作了较为系统的论述。其内容包括两大部分:(一)场的波动方程及其解答。(二)矩形波导中的主模 TE_(10)波。在阐述过程中,力求方法简单,步骤简洁明确。因而本文仅作为教材处理方面的一点体会。在微波传输线中,目前应用最广的一种是矩形波导,因而本文就矩形波导的场解问题,作一讨论。若有由金属壁组成的矩形波导,并取其坐标如图(1)示。其宽边为 a,窄边为 b 且设:①波导为无限长,均匀,其内介质为空气,磁导率μ=μ_0,介电常数ε=ε_0。②波导内壁为理想导体。③波导中没有自由电荷ρ和传导电流 J。④在讨论中,只考虑沿 Z 轴前进的波。则在上述条件下,求其电磁场方程的解。