封闭波导 

对于管波导（即封闭波导）而言，电磁波在波导中的传播会受到波导内壁的限制或反射， 由于波导管壁的导电率通常很高（一般是铜铝等金属，有时可能镀有银或金），这是就可以假 定波导壁是理想导体，波导管内的电磁场分布可由 Maxwell 方程组并结合边界条件来求解[5]。 波导中存在着无限多种电磁场的结构或分布，每一种分布都被称为一种波型（模式），每一种 波型都有着对应的截止波长和相速，横截面均匀地空心波导称为均匀波导，均匀波导中电磁 波的可分为横电波（TE 模）和横磁波（TM 模）两大类。但是，与普通的传输线不同的是，波 导管理不能传输 TEM 模，而且，波导管中存在着严重的色散现象。但是波导管也有着其独特 的优点：导体损耗和介质损耗小，没有辐射损耗，功率容量大，结构简单，易于制造。 表面波波导 

表面波波导与管波导的不同点在于表面波波导在边界外有电磁场存在，他的传播模式为 表面波。表面波主要集中在毫米波和亚毫米波波段。因为金属管的尺寸太小，所以损耗较大 并且制造困难，在这情况下，就可以使用表面波导，除具有良好的传输性外，表面波波导还 有其他特点：结构简单，制作容易，可具有集成电路需要的平面结构，表面波波导的主要形 式有：介质线，介质镜像线，H-波导和镜像凹波导。 

特征参数 

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从应用角度看，描述波导的特征参数有以下四点： 色散特性 

波的传播速度随频率变化的现象称为色散现象或色散效应，并且称传播速度随频率变化 的波为色散波。若相速度随频率的提高而减小，则属于正常色散，相反，若相速度随频率的

提高而增加，则属于非正常色散，波的色散程度取决于因子 ，我们称其为波型因

子或色散因子，当 c 时， 随频率的变化曲线如图（1。1）所示。 

=1 ，即无色散。均匀波导中导行波的相速、群速

图 1。1 均匀导波系统中导行波的相速、群速和色散现象

特征阻抗 在高频范围内，信号传输过程中，信号沿到达的地方，信号线和参考平面（电源或地平

面）间由于电场的建立，会产生一个瞬间电流，如果传输线是各向同性的，那么只要信号在 传输，就始终存在一个电流 I，而如果信号的输出电平为 V，在信号传输过程中，传输线就会 等效成一个电阻，大小为 V/I[6]。把这个等效的电阻称为传输线的特征阻抗 Z。 

特征阻抗 Z 与传播常数 k 有关： 



特征阻抗 Z 在幅值上反映波导横向电场与横向磁场之比。当不同波导连接时，特征阻抗 越接近，连接处的反射越小。波导的特征阻抗是量度连接处对电磁能反射大小的一个很有用

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的参量。 

损耗 损耗是限制波导远距离传输电磁波的主要因素，主要分为导体损耗和介质损耗。 

由于在有限电导率导体壁处，电场切向分量 Et 

0 的边界条件不再成立，导体壁处既有

H 也有E ，必构成垂直于导体壁方向进入导体壁内的坡印廷功率流，引起电阻损耗，即导体

损耗，用c 表示。 

若导波系统中填有介质，且介质的漏电导率d  

0 ，则当电磁波沿波导传输时，在介质 MATLAB圆波导的模式分析(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_87006.html