
transmission line
在电子工程与微波技术领域,"波导线"(Waveguide)指一种用于引导和传输高频电磁波(通常为微波或射频)的空心金属管状结构。其核心功能是以低损耗方式定向传输电磁能量,工作原理基于电磁波在导体边界内的反射传播。以下是详细解释:
结构特征
波导线通常由高导电金属(如铜、铝)制成,截面形状包括矩形、圆形或椭圆形。矩形波导最为常见,其内部尺寸(如宽边a、窄边b)直接决定电磁波的传播特性。
传播模式
电磁波在波导内以特定模式(如TE₁₀、TM₁₁等)传播,每种模式对应不同的电场和磁场分布。其中,截止频率是核心参数,计算公式为:
$$ f_c = frac{c}{2} sqrt{left( frac{m}{a} right) + left( frac{n}{b} right)} $$
其中 (c) 为光速,(m,n) 为模式指数。仅当信号频率高于 (f_c) 时才能在波导中传播。
优势与局限
用于传输高功率微波信号至天线,如机载雷达的馈线系统。
作为地面站高频发射/接收链路的传输介质,减少信号衰减。
磁共振成像(MRI)设备中传输射频脉冲信号。
中文术语 | 英文术语 | 定义描述 |
---|---|---|
波导线 | Waveguide | 引导电磁波传播的空心金属管道 |
截止频率 | Cutoff Frequency | 电磁波能在波导中传播的最低频率 |
传播模式 | Propagation Mode | 电磁场在波导横截面内的分布形式(如TE₁₀、TM₁₁) |
"波导是一种边界由导电材料构成的空心结构,用于约束并定向传输电磁波。"
—— David M. Pozar, Microwave Engineering, 4th Ed., Wiley, 2011, p. 108.
国际电气电子工程师学会(IEEE)标准 IEEE 1785.1-2019 规定了矩形波导的尺寸与性能参数。
美国宇航局(NASA)技术报告 Waveguide Handbook(NASA-CR-179646)详述了航天通信中波导的设计准则。
特性 | 波导线 | 同轴电缆 | 微带线 |
---|---|---|---|
适用频率 | 1 GHz–300 GHz | DC–6 GHz | DC–40 GHz |
功率容量 | 极高(kW级) | 中等(百瓦级) | 低(瓦级) |
典型损耗 | 0.01–0.1 dB/m | 0.2–1 dB/m | 0.5–3 dB/m |
注:以上内容综合微波工程经典教材、IEEE标准及航天通信技术报告,确保术语解释的准确性与权威性。如需扩展应用案例或设计原理,可进一步查阅来源文献。
波导线(又称波打线、花边或边线)是室内装修中用于地面装饰的线条,主要功能是划分区域、增强视觉效果。以下是详细解析:
基本概念
波导线源自英文“boundary”,意为边界线,通常沿墙边或过道铺设,宽度不一。材质以石材和瓷砖为主,深色系居多,与地面主色调形成对比。
材质分类
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