[doc格式] 一种判定矩形波导管壁电流密度图正确性的简单方法

[doc格式] 一种判定矩形波导管壁电流密度图正确性的简单方法[doc格式] 一种判定矩形波导管壁电流密度图正确性的简单方法一种判定矩形波导管壁电流密度图正确性的简单方法 22《激管壁电驾鬟绦..2.2..9 一种判定矩形波导管壁电流密度图正确性的简单方法王剑,邵毅全 …..堡摹型.蝴连续件延了l波导管壁面上的传导电流和波导腔内的位移电流构成一个闭合回路,提出了应用电流连续性来判定矩形波导管壁电流密度图正确性的新方法 . 一一一… Asimplemethodtojudgethevalidityofthewall——currentdistribut...

[doc格式] 一种判定矩形波导管壁电流密度图正确性的简单方法一种判定矩形波导管壁电流密度图正确性的简单方法 22《激管壁电驾鬟绦..2.2..9 一种判定矩形波导管壁电流密度图正确性的简单方法王剑,邵毅全 …..堡摹型.蝴连续件延了l波导管壁面上的传导电流和波导腔内的位移电流构成一个闭合回路,提出了应用电流连续性来判定矩形波导管壁电流密度图正确性的新方法 . 一一一… Asimplemethodtojudgethevalidityofthewall——currentdistributionfigureoftherectangularwaveguide WANGJian.SHA0Yi—quart (PhysicsCollegeofNeijiangNormalUniversity,Neijiang-Sichuan,641112, China} Abstract:Thewall—currentcombinethedisplacementcurrenttoconstructal oopinthewaveguide.80thewall—currentshouldbecontinuous. According tothis,wepromoteasinrplemethodtoverdictthecorrectnessofthevalidityoft hewall—currentdistributionfigure. Keywords:rectangularwaveguide;wall—currentdistributionfigure;curren tcontinuity一鎏曼孝露耋锅由文献[6]中式(24)可知’:Z方向的周期为L:,交法则求出每一个面的管壁电流分布,其是缺陷是不直观,田又献l』甲式()口J知J在万同的刷剽为=, 囊3要当沿Z方向取s和的距离为吼P误,在参考其他文献[]时,亦发现同样的问题.因此,本文当借刀l司耿布口s6明距罔为时, 1矩形波导TEm波的解9)H.dlJjJ’dSJJID.dS(11) 要讨论波导中管壁电流密度分布,也就是在给定边界条件下,求解电磁波动方程,得到矩形波导中的电磁场分布和电磁波的传播特性.对一个给定的矩形波导,其内TE波的电磁场能量由磁场确定,它满足如下波动方程和边界条件【十:0(1) l:0,1:0(2) I:0,l:0(3) 利用变量分离法容易得到该波动方程的解 (,Y,.,t)=COsIJcos(cot一)(4) (,Yf)=sin(詈)sin(cof—)(5) (,,f)=Hmsin(号)sin(wt一)(6) (,Y,z,t)=(,Y,z,,):(,Y,z)(7) 2面壁电流连续性判据根据电流连续性原理,在波导管壁面上的电流和在波导腔内的位移电流应该构成一个闭合回路.我们不妨考虑t: 0时刻的分布,从文献(3]中式(8.3.3a至8.3.3b)可知在波导管的上面(=a),下面(=0)没有电荷的分布,在前侧(y = b)后侧(Y:0)有大小相等电性相反的电荷.在波导管内取纵向平面s1,s2,S3和s4,任取两个横截面%和s6,它们构成一个闭合面S如图1所示.S.,S3和s4在波导金属壁内,s2部分在金属波导腔内.由高斯定理,穿过闭合曲面s的电位移通量为 :? S ++ Jj+(8) 由于在波导金属内的部分D=0,故通过sl,S3,s4和S2 的电位移通量为零,在腔内和的面法向与电场方向垂直,故穿过两横截面的电位移通量为零,从而可得 ,J:Il(e+e+e—D)?dsS rr,, = 星sin(ax)sin(cot一)?ds(9) 收稿日期:2OO9—01一l8 基金项目:四川I省教育厅自然科学研究重点项目(批准号 2006A143)部分资助课题. *通讯联系人:邵毅全.shaoyiquan@sina.CO.cn 图1矩形波导中的截面图图2在一个周期上的管壁电流分布利用斯托克斯公式,则 I×.djJS = jje【sin(詈)c.s()一()sinc.s()J? rr, = j:sin(警)J【譬cos()一()c0s()Jd=0(12) 即}lI,-ds+}1?ds=o,说明流进该曲面s的传导电流,和位移电流大小相等方向相反. 由于位移电流的引入使得在波导的壁面上的电流和波导腔内的位移电流保持连续,TE..波的管壁电流的空间分布应如图2所示,在图2中取,=则流进,J的两端面的传导电流的代数和为零. 总之,管壁电流以L=等为周期在管壁上呈周期性分布,波导管的壁面上的电流和波导腔内的位移电流在z方向以为周期的空间中构成闭合回路,保持了电流的连续性. 由此得到了用电流连续性判断电流分布图是否正确的一种新方法. 参考文献 [1]王小明,翁子彬,焦永昌,张福顺.Ku波段小型化波导缝隙阵列天线的设计与实现[J].微波,2008,24:33—53. [2]郭硕鸿.电动力学[M].北京:人民教育出版社,1995,168. [3]谢处方,饶克谨.电磁场与电磁波[M].北京:高等教育出版社, 2OO6,172,61,70,180,260,267. [4]LorrainP,corsonDR.Electromagneticfieldsandwaves[M].2nded. Sanfrancisco:FrP~nlan,1970. [5]虞福春,郑春开.电动力学[M].北京:北京大学出版社,1992, l65. [6]王剑,邵毅全.矩形波导中_fE波面壁电流密度分布讨沦[J]. 内江师范学院(已接受待发表).

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