环形导波管英文解释翻译、环形导波管的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 rat race

分词翻译：

环形的英语翻译：

【计】 ring type
【医】 ring form

导波的英语翻译：

【电】 guided wave

管的英语翻译：

canal; duct; fistula; guarantee; meatus; pipe; tube; wind instrument
【化】 pipe; tube
【医】 canal; canales; canalis; channel; duct; ductus; salpingo-; salpinx
syringo-; tuba; tube; tubi; tubing; tubo-; tubus; vas; vaso-; vessel

专业解析

环形导波管（Circular Waveguide）是一种用于传输微波信号的圆柱形金属管道，其横截面为圆形。作为波导的一种基本结构，它通过电磁场在管壁内的反射来引导高频电磁波（通常为微波）的传播，主要工作在TE（横电波）和TM（横磁波）模式下。

核心特性与工作原理

结构特征
由高导电金属（如铜或铝）制成空心圆管结构，内壁光滑以减小传输损耗。其几何对称性使得电磁场分布呈现特定模式（如TE₁₁、TM₀₁等），其中TE₁₁模是主模（截止波长最长）。
传输模式与截止波长
电磁波在波导内传播需满足条件：工作波长 (lambda) 小于该模式的截止波长 (lambda_c)。对于半径为 (a) 的环形导波管：
- TEₘₙ模截止波长：$$lambdac = frac{2pi a}{chi'{mn}}$$
- TMₘₙ模截止波长：$$lambdac = frac{2pi a}{chi{mn}}$$
  其中 (chi{mn}) 和 (chi'{mn}) 分别为m阶贝塞尔函数及其导数的第n个根。
应用场景
常用于雷达系统馈线、卫星通信的高功率传输，以及旋转关节（如雷达天线旋转部件）中实现连续微波信号传递。其无中心导体结构可承受更高功率，且圆对称性利于极化旋转设计。

与矩形波导的对比优势

低损耗特性：在相同截止频率下，环形波导的导体损耗低于矩形波导，尤其适用于长距离传输。
极化灵活性：圆对称结构支持任意极化方向的电磁波传输，简化多极化系统设计。
机械强度：圆柱形结构具有更高的抗压强度，适用于高压或真空环境。

工程挑战

主要限制包括模式简并（如TE₀₁与TM₁₁模截止波长相同）导致的干扰风险，以及弯曲加工精度要求高。现代设计常采用模式抑制滤波器或特殊截面优化（如椭圆波导）以规避简并问题。

权威参考来源：

IEEE Standard Definitions of Terms for Waveguides (IEEE Std 146-2020)
Microwave Engineering (4th ed.), David M. Pozar, Wiley, pp. 125-130
Field Theory of Guided Waves (2nd ed.), R.E. Collin, IEEE Press, Chapter 7

网络扩展解释

环形导波管是一种用于微波或射频系统的波导结构，主要用于引导和调控电磁波的传输。以下是其核心特点与功能的综合说明：

基本定义与结构
环形导波管通常由闭合环形金属管道构成，内部设计特定几何形状以实现电磁波的定向传播。其结构可能涉及环形波纹串联（参考中环形波纹管的闭合圆环状设计），但主要应用于电磁波领域（如提到的电学属性）。
功能与应用
常见于高频电子设备中，例如：
- 信号分配与合成：如微波电路中的3dB混合耦合器（如rat-race环形器），可将输入信号分为等幅但相位差180°的两路输出。
- 阻抗匹配：优化信号传输效率，减少反射损耗。
- 环形器/隔离器：用于雷达系统，实现信号单向传输。
性能优势
- 低损耗：金属材质和环形结构有助于减少能量泄漏。
- 宽频带特性：适用于多频段信号处理。
- 相位控制：通过环形周长与波长的特定比例（如1.5倍波长）实现精确相位调整。
与其他波导的差异
相较于矩形或螺旋形波导，环形导波管因闭合环路设计，更易实现对称信号处理，但单管长度可能受加工限制（类似中环形波纹管的制造特点）。

如需更详细的技术参数或应用案例，建议查阅微波工程专业文献或电子设计手册。