Waveguide Propagation Mode, Waveguide Phase Constant   도파관 전파모드, 도파관 위상정수

(2020-10-30)

Waveguide Mode Index, 모드 차수, Waveguide Cutoff Frequency, 도파관 차단주파수


1. 도파관 전파모드TE 모드 (Transverse Electric Field/Wave, 횡방향 전계)
     - 도파관에서 파가 유도되는 방향으로 자계성분 있으나 전계성분이 없음.
        . 즉, 전계 만이 유도되는 방향에 수직 (Ez = 0, Hz ≠ 0)

  ㅇ TM 모드 (Transverse Magnetic Field/Wave, 횡방향 자계) 
     - 도파관에서 파가 유도되는 방향으로 전계성분 있으나 자계성분이 없음. 
        . 즉, 자계 만이 유도되는 방향에 수직 (Ez ≠ 0, Hz = 0)

       

  ㅇ TE,TM 파가 유도될 수 있는 선로 
     - TE,TM 파는 속이 비어있는 단일 도체 내의 공동(空洞,cavity)에서 주로 존재
        . 직사각형, 원형 도파관 등의 형태

  ㅇ 모드에 따라 차단주파수가 있음 
     - 차단주파수 이하의 파는 전파하지 못함


2. 도파관 형태별 전파모드 구분

  ㅇ 평행 평판 도파관 (Parallel-plate Waveguide)
     - TE 모드,TM 모드,TEM 모드들이 모두 존재 가능

  ㅇ 구형 도파관 (Rectangular Waveguide) 
     - TE 모드,TM 모드 만이 존재 가능 (TEM 모드 존재 않음)


3. 구형 도파관전파모드 차수, 위상정수, 차단주파수구형 도파관 전파모드 
     - 경계조건을 만족하는 어느 특정 전기장,자기장 형태를 갖는 전자파전송 가능 
        . 구체적으로 도파관 구조 치수,주파수 등에 관련된 모드차수로 표현됨

  ㅇ 모드 차수(Mode index) m,n : TEmn, TMmn
     - m : 장축 방향의 반파 변화의 수
        . 장축(x축) 방향으로 전기장 피크(최고치)가 몇 개 있는가를 말함
     - n : 단축 방향의 반파 변화의 수
        . 단축(y축) 방향으로 전기장 피크(최고치)가 몇 개 있는가를 말함
     도파관 위상정수
     

     - k : 전파의 진행방향을 나타내는 위상정수  (도파관 매질 물성에 의존)
        
     - kmn : 도파관 횡방향(x,y평면)의 위상정수  (도파관 구조에 의존)
        
     - βmn : 도파 방향(z축)의 위상정수  (도파관 매질 물성,구조에 모두 의존)

  ㅇ 도파관 차단주파수
     

  ㅇ 기본 모드 (Dominant Mode) 
     - 각 모드는 특정 모드 주파수에 상응함
     - 가장 낮은 주파수모드 : TE10
        . 도파관 전송 중에 모드변환될 염려가 없는 가장 안정된 단일 모드

도파관
   1. 도파관   2. 도파관 종류   3. 전파 모드   4. 도파관 전파모드   5. 도파관 전자계   6. 유효 굴절률  


Copyrightⓒ written by 차재복 (Cha Jae Bok)       기술용어해설 소액 후원
"본 웹사이트 내 모든 저작물은 원출처를 밝히는 한 자유롭게 사용(상업화포함) 가능합니다"