環形導波管英文解釋翻譯、環形導波管的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 rat race

分詞翻譯：

環形的英語翻譯：

【計】 ring type
【醫】 ring form

導波的英語翻譯：

【電】 guided wave

管的英語翻譯：

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

專業解析

環形導波管（Circular Waveguide）是一種用于傳輸微波信號的圓柱形金屬管道，其橫截面為圓形。作為波導的一種基本結構，它通過電磁場在管壁内的反射來引導高頻電磁波（通常為微波）的傳播，主要工作在TE（橫電波）和TM（橫磁波）模式下。

核心特性與工作原理

結構特征
由高導電金屬（如銅或鋁）制成空心圓管結構，内壁光滑以減小傳輸損耗。其幾何對稱性使得電磁場分布呈現特定模式（如TE₁₁、TM₀₁等），其中TE₁₁模是主模（截止波長最長）。
傳輸模式與截止波長
電磁波在波導内傳播需滿足條件：工作波長 (lambda) 小于該模式的截止波長 (lambda_c)。對于半徑為 (a) 的環形導波管：
- TEₘₙ模截止波長：$$lambdac = frac{2pi a}{chi'{mn}}$$
- TMₘₙ模截止波長：$$lambdac = frac{2pi a}{chi{mn}}$$
  其中 (chi{mn}) 和 (chi'{mn}) 分别為m階貝塞爾函數及其導數的第n個根。
應用場景
常用于雷達系統饋線、衛星通信的高功率傳輸，以及旋轉關節（如雷達天線旋轉部件）中實現連續微波信號傳遞。其無中心導體結構可承受更高功率，且圓對稱性利于極化旋轉設計。

與矩形波導的對比優勢

低損耗特性：在相同截止頻率下，環形波導的導體損耗低于矩形波導，尤其適用于長距離傳輸。
極化靈活性：圓對稱結構支持任意極化方向的電磁波傳輸，簡化多極化系統設計。
機械強度：圓柱形結構具有更高的抗壓強度，適用于高壓或真空環境。

工程挑戰

主要限制包括模式簡并（如TE₀₁與TM₁₁模截止波長相同）導緻的幹擾風險，以及彎曲加工精度要求高。現代設計常采用模式抑制濾波器或特殊截面優化（如橢圓波導）以規避簡并問題。

權威參考來源：

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

網絡擴展解釋

環形導波管是一種用于微波或射頻系統的波導結構，主要用于引導和調控電磁波的傳輸。以下是其核心特點與功能的綜合說明：

基本定義與結構
環形導波管通常由閉合環形金屬管道構成，内部設計特定幾何形狀以實現電磁波的定向傳播。其結構可能涉及環形波紋串聯（參考中環形波紋管的閉合圓環狀設計），但主要應用于電磁波領域（如提到的電學屬性）。
功能與應用
常見于高頻電子設備中，例如：
- 信號分配與合成：如微波電路中的3dB混合耦合器（如rat-race環形器），可将輸入信號分為等幅但相位差180°的兩路輸出。
- 阻抗匹配：優化信號傳輸效率，減少反射損耗。
- 環形器/隔離器：用于雷達系統，實現信號單向傳輸。
性能優勢
- 低損耗：金屬材質和環形結構有助于減少能量洩漏。
- 寬頻帶特性：適用于多頻段信號處理。
- 相位控制：通過環形周長與波長的特定比例（如1.5倍波長）實現精确相位調整。
與其他波導的差異
相較于矩形或螺旋形波導，環形導波管因閉合環路設計，更易實現對稱信號處理，但單管長度可能受加工限制（類似中環形波紋管的制造特點）。

如需更詳細的技術參數或應用案例，建議查閱微波工程專業文獻或電子設計手冊。