共面波导馈电平面天线

定义

馈电波导是指用以传送微波、毫米波和亚毫米波的单界面传输器件。

金属波导

金属波导是指空心的金属管道，具有封闭边界，其横截面可以是矩形、圆形、椭圆形和脊形等。矩形波导应用最为广泛。在波导中存在多种电磁场分布形式，即模式，又称波型。每种模式均有一截止波长，在频域则对应为截止频率。理想条件下，某一模式的频率高于其截止频率时可无衰减地通过波导；反之，则不能传播而消失。金属波导具有。高通滤波器。的特性。可传播模式是色散的，即电磁波等相面沿传播方向的行进速度（相速）与频率有关。频率不同相速也不同的现象称为色散。在传播方向电场分量为零的模式称为横电波，或磁波；在传播方向磁场分量为零的模式称为横磁波，或电波；还有二者组成的混合模式。其截止波长分别与波导横截面的几何形状和尺寸有关，对同一模式，尺寸越小，截止波长越小。波导横截面几何尺寸一定时，截止波长最长（截止频率最低）的模称为主模，或基模，其他的模则称为高次模。由于在截止频率以上的频率范围内，主模是唯一的传输模，可保证以单一的模式传输，故主模是实际工作中最常用的传输模式。几种常用的金属波导及其主模电磁场结构如图所示。制造金属波导的材料常用的有铜、铝，也有采用殷钢和钢的，可根据不同应用场合和波段选择使用。为减少反射损耗，波导内壁要求具有小的公差和高的光洁度；为减少导体损耗，波导内壁可镀银或镀金。若需两段或更多段波导连接时，其接头处应防止微波功率泄漏。波导应具有防潮、防霉、防盐雾、防尘等性能，有些波导连接法兰刻有扼流槽，接头加密封圈或密封胶，波导内充氮气等。

介质波导

介质波导是一种非金属开放边界波导，故又称开波导。其间电磁波以表面波的形式导行，即场强在垂直于波导边界界面的方向上呈指数衰减，因而大部分电磁能量集中沿波导界面附近空间传播。介质波导中仅存在有限个可传输模，不能传播的模式的频谱则是连续的。电磁波的波长越短，波能量在波导界面上越集中，所需波导尺寸也越小。介质波导在毫米波、亚毫米波及光波中广为采用。介质波导种类甚多，最简单的是具有圆形或矩形横截面的介质长棒。光纤属封闭型圆形介质波导，柔软可弯曲（见光纤基本结构）。将一矩形介质棒紧贴在一金属接地板上，可构成矩形介质镜像波导。接地板产生棒的镜像，使某些模的传输特性与矩形介质波导的完全相同，其结构很适用于毫米波集成电路。在此基础上，派生出隔离介质波导和倒置带状介质波导等。

更为广义的概念是：凡用来引导电磁波的器件均称波导。据此，同轴电缆、微带、带状线、槽线、鳍线以及其它导波结构均在波导之列。

4、主要性能指标

波导的主要性能指标包括结构及几何尺寸，工作频率范围，传输模式，截止波长（频率），尺寸公差，损耗，驻波比。

5、参考书目

黄宏嘉：《微波原理》（卷I），科学出版社，北京，1964。

廖承恩：《微波技术基础》，国防工业出版社，北京，1984。

空间馈电相控阵天线是指又称光学馈电相控阵天线。