波導臨界因次英文解釋翻譯、波導臨界因次的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 waveguide critical dimension

分詞翻譯：

波導的英語翻譯：

wave guide
【計】 waveguide
【化】 waveguide

臨界因次的英語翻譯：

【電】 critical dimension

專業解析

波導臨界因次（英文：Waveguide Critical Dimension 或Cutoff Dimension）是電磁波導理論中的一個核心概念，特指波導結構中能夠支持特定模式電磁波傳播的最小物理尺寸。當波導的實際尺寸小于該臨界值時，該模式的電磁波将無法在波導中有效傳播，發生截止（Cutoff）現象。

其物理意義和重要性主要體現在：

決定截止頻率
臨界因次直接關聯到波導的截止頻率（Cutoff Frequency）。對于矩形波導的主模（TE₁₀模），其截止波長 λ_c 與波導寬邊尺寸 a 的關系為： $$ lambda_c = 2a $$ 因此，臨界因次（此處為寬邊 a）越小，對應的截止頻率越高。隻有工作頻率高于截止頻率的電磁波才能在波導中以該模式傳播。來源：經典電磁學教材（如 David M. Pozar 的 Microwave Engineering）。
模式選擇與單模工作
不同傳播模式（如 TE₁₀, TE₂₀, TM₁₁ 等）具有不同的臨界因次要求。通過精确設計波導的橫截面尺寸（如矩形波導的寬邊 a 和窄邊 b），使其僅大于所需工作模式（通常是 TE₁₀ 模）的臨界因次，而小于其他高次模的臨界因次，即可實現波導的單模傳輸，避免多模幹擾。這是設計高效、低損耗波導系統的關鍵。來源：IEEE 微波理論與技術協會（IEEE MTT-S）相關出版物。
波導設計與應用基礎
臨界因次是設計波導濾波器、耦合器、諧振腔等微波元器件的理論基礎。例如，在濾波器設計中，通過控制不同波導段的尺寸（即改變其臨界因次/截止頻率），可以實現對特定頻段信號的通過或抑制。确保波導在工作頻段内尺寸大于主模臨界因次是系統正常工作的前提。來源：工程技術手冊（如 Radar Handbook by Merrill I. Skolnik）。

波導臨界因次是決定電磁波能否在波導中以特定模式傳播的關鍵物理尺寸阈值。它直接決定了波導的截止頻率，是實現單模傳輸、設計各類微波器件及确保整個微波系統正常工作的核心參數。其理論依據源于麥克斯韋方程組對電磁場在邊界條件下解的約束條件。建議查閱權威電磁場與微波工程教材或 IEEE 期刊論文獲取更嚴謹的數學推導和工程應用細節。

網絡擴展解釋

波導臨界因次是電磁波傳輸理論中與波導尺寸和截止條件相關的核心參數，主要涉及波導能夠支持特定電磁波模式傳播的最小尺寸要求。以下是綜合多來源信息的解析：

一、基本概念

波導臨界因次指波導在特定工作模式下，能夠維持電磁波有效傳輸所需的最小幾何尺寸。當波導實際尺寸小于該臨界值時，電磁波将無法以該模式傳播。

二、數學表達

以矩形波導為例，其截止波長與波導尺寸的關系為： $$ lambda_c = frac{2}{sqrt{(frac{m}{a}) + (frac{n}{b})}} $$ 其中：

(a,b) 為波導橫截面的寬和高
(m,n) 為模式階數（TE({mn})或TM({mn})）

對于主模TE(_{10})，臨界尺寸要求為： $$ a > frac{lambda}{2} $$ 此時波導寬邊(a)即為臨界因次的關鍵參數。

三、工程意義

頻率篩選：當工作頻率低于截止頻率時，電磁波呈指數衰減
尺寸設計：确保波導尺寸大于臨界值才能有效傳輸
模式控制：通過尺寸設計抑制高次模傳播

注：該參數在微波器件設計（如濾波器、天線饋線）中具有重要應用，實際工程中需結合材料特性與工作頻段綜合計算。更多技術細節可參考電磁場理論專著或IEEE相關标準文檔。