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波導是中國生態學的一個名詞術語。

中國漢字的發展成為維繫中華民族歷史發展進步的一條生動鮮明的脈絡[1],各個歷史時期所形成的各種字體,有着各自鮮明的藝術特徵,如篆書[2]古樸典雅,隸書靜中有動,草書風馳電掣、結構緊湊,楷書工整秀麗,行書易識好寫,實用性強,字體多樣。

名詞解釋

波導(WAVEGUIDE),是用來定向引導電磁波的結構。在電磁學和通信工程中,波導這個詞可以指在它的端點間傳遞電磁波的任何線性結構,最初和最常見的意思是指用來傳輸無線電波的空心金屬管。

波導主要用作微波頻率的傳輸線,在微波爐、雷達、通訊衛星和微波無線電鏈路設備中用來將微波發送器和接收機與它們的天線連接起來。

常見的波導結構主要有平行雙導線、同軸線、平行平板波導、矩形波導、圓波導、微帶線、平板介質光波導和光纖。從引導電磁波的角度看,它們都可分為內部區域和外部區域,電磁波被限制在內部區域傳播(要求在波導橫截面內滿足橫向諧振原理)。

通常,波導專指各種形狀的空心金屬波導管和表面波波導,前者將被傳輸的電磁波完全限制在金屬管內,又稱封閉波導;後者將引導的電磁波約束在波導結構的周圍,又稱開波導。

介質波導採用固體介質杆而不是空心管。光導纖維是在光頻率工作下的介質波導。微帶、共面波導、帶狀線或同軸電纜等傳輸線也可以認為是波導。

當無線電波頻率提高到3000兆赫至 300吉赫的厘米波波段和毫米波波段時,同軸線的使用受到限制而採用金屬波導管或其他導波裝置。波導管的優點是導體損耗和介質損耗小;功率容量大;沒有輻射損耗;結構簡單,易於製造。波導管內的電磁場可由麥克斯韋方程組結合波導的邊界條件求解,與普通傳輸線不同,波導管里不能傳輸 TEM模,電磁波在傳播中存在嚴重的色散現象,色散現象說明電磁波的傳播速度與頻率有關。表面波波導的特徵是在邊界外有電磁場存在 。其傳播模式為表面波。在毫米波與亞毫米波波段,因金屬波導管的尺寸太小而使損耗加大和製造困難。這時使用表面波波導,除具有良好傳輸性外,主要優點是結構簡單,製作容易,可具有集成電路需要的平面結構。表面波波導的主要形式有:介質線、介質鏡像線、H-波導和鏡像凹波導。

金屬管波導中的電磁波可以想象為沿Z字形路徑在波導中行進,在波導的壁之間來回反射。對於矩形波導的特殊情況,可以立足於這種觀點的精確分析。在介質波導中的傳播也可以同樣的方式看待,波被電介質表面的全內反射限制在電介質的內部。一些結構,如無輻射介質波導和高保線,使用金屬壁和電介質表面來限制波。

參考文獻