Presentation is loading. Please wait.

Presentation is loading. Please wait.

Rectangular Waveguide

Similar presentations


Presentation on theme: "Rectangular Waveguide"โ€” Presentation transcript:

1 Rectangular Waveguide
๐‘š=0,1,2,โ€ฆ ๐‘›=0,1,2,โ€ฆ ๐‘š=๐‘›โ‰ 0 ๐‘š=1,2,โ€ฆ ๐‘›=1,2, โ€ฆ ๐‘‡ ๐ธ ๐‘š,๐‘› ๐‘ง ๐‘‡ ๐‘€ ๐‘š,๐‘› ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฅ = ๐‘—๐œ”๐œ‡ ๐›ฝ ๐‘ฆ ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 ๐ดโ€ฒ cos ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐‘ฅ sin ๐›ฝ ๐‘ฆ ๐‘ฆ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฅ =โˆ’ ๐‘— ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐›ฝ ๐‘ง ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 ๐ด cos ( ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐‘ฅ) sin ๐›ฝ ๐‘ฆ ๐‘ฆ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฆ =โˆ’ ๐‘—๐œ”๐œ‡ ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 ๐ดโ€ฒ sin ( ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐‘ฅ) cos ๐›ฝ ๐‘ฆ ๐‘ฆ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฆ =โˆ’ ๐‘— ๐›ฝ ๐‘ฆ ๐›ฝ ๐‘ง ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 ๐ด sin ( ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐‘ฅ) cos ๐›ฝ ๐‘ฆ ๐‘ฆ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ธ ๐‘ง =0 ๐ธ ๐‘ง =๐ด sin ( ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐‘ฅ) sin ๐›ฝ ๐‘ฆ ๐‘ฆ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ป ๐‘ฅ =โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ง ๐œ”๐œ‡ ๐ธ ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ฅ =โˆ’ ๐œ”๐œ€ ๐›ฝ ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ฆ = ๐›ฝ ๐‘ง ๐œ”๐œ‡ ๐ธ ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ = ๐œ”๐œ€ ๐›ฝ ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ง =๐ดโ€ฒ cos ( ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐‘ฅ) cos ๐›ฝ ๐‘ฆ ๐‘ฆ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ป ๐‘ง =0 ๐›ฝ ๐‘ง = ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 ๐›ฝ ๐‘ฅ = ๐‘š๐œ‹ ๐‘Ž ๐›ฝ ๐‘ฆ = ๐‘›๐œ‹ ๐‘ ๐›ฝ=๐œ” ๐œ‡๐œ€

2 Rectangular Waveguide
Dominant mode: T๐ธ 1,0 ๐‘ง (๐‘Žโ‰ฅ๐‘) ๐‘š=1, ๐‘›=0 ๐›ฝ ๐‘ฅ = ๐œ‹ ๐‘Ž , ๐›ฝ ๐‘ฆ =0 ๐ธ ๐‘ฅ =0 ๐ป ๐‘ฅ =โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ง ๐œ”๐œ‡ ๐ธ ๐‘ฆ ๐ธ ๐‘ฆ =โˆ’ ๐‘—๐œ”๐œ‡ ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 ๐ดโ€ฒ sin ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ป ๐‘ฅ =๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘Ž ๐œ‹ ๐ดโ€ฒ sin ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฆ =โˆ’ ๐‘—๐œ”๐œ‡ ๐›ฝ ๐‘ฅ ๐ดโ€ฒ sin ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ป ๐‘ฅ =๐‘— ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐‘Ž ๐œ‹ ๐‘Ž ๐œ‹ ๐ดโ€ฒ sin ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฆ =โˆ’๐‘—๐œ”๐œ‡ ๐‘Ž ๐œ‹ ๐ดโ€ฒ sin ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ป ๐‘ฆ =0 ๐ธ ๐‘ง =0 ๐ป ๐‘ง = ๐ด โ€ฒ cos ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง

3 Rectangular Waveguide
Dominant mode: T๐ธ 1,0 ๐‘ง (๐‘Žโ‰ฅ๐‘) ๐‘š=1, ๐‘›=0 ๐›ฝ ๐‘ฅ = ๐œ‹ ๐‘Ž , ๐›ฝ ๐‘ฆ =0 ๐ธ ๐‘ฅ =0 ๐ธ ๐‘ฆ =โˆ’๐‘—๐œ”๐œ‡ ๐‘Ž ๐œ‹ ๐ดโ€ฒ sin ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ธ ๐‘ง =0 ๐ป ๐‘ฅ =๐‘— ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐‘Ž ๐œ‹ ๐‘Ž ๐œ‹ ๐ดโ€ฒ sin ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง ๐ป ๐‘ฆ =0 ๐ป ๐‘ง = ๐ด โ€ฒ cos ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ ๐‘’ โˆ’๐‘— ๐›ฝ ๐‘ง ๐‘ง

4 Rectangular Waveguide
Dominant mode: T๐ธ 1,0 ๐‘ง (๐‘Žโ‰ฅ๐‘) ๐‘š=1, ๐‘›=0 ๐ธ ๐‘ฅ =0 ๐ธ ๐‘ฆ =๐œ”๐œ‡ ๐‘Ž ๐œ‹ ๐ป 0 sin ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ cos ๐œ”๐‘กโˆ’ ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐‘Ž ๐œ‹ 2 ๐‘งโˆ’ ๐œ‹ 2 ๐ธ ๐‘ง =0 ๐ป ๐‘ฅ = ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐‘Ž ๐œ‹ ๐‘Ž ๐œ‹ ๐ป 0 sin ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ cos ๐œ”๐‘กโˆ’ ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐‘Ž ๐œ‹ 2 ๐‘ง+ ๐œ‹ 2 ๐ป ๐‘ฆ =0 ๐ป ๐‘ง = ๐ป 0 cos ๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘ฅ cos ๐œ”๐‘กโˆ’ ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐‘Ž ๐œ‹ 2 ๐‘ง

5 Rectangular Waveguide
Cut-off frequency ๐›ฝ ๐‘ง = ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 y ๐›ฝ ๐‘ 2 = ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 x ๐›ฝ ๐‘ง = ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ 2 b ๐›ฝ ๐‘ =2๐œ‹ ๐‘“ ๐‘ ๐œ‡๐œ€ ๐‘“ ๐‘ = 1 2๐œ‹ ๐œ‡๐œ€ ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 = 1 2๐œ‹ ๐œ‡๐œ€ ๐‘š๐œ‹ ๐‘Ž ๐‘›๐œ‹ ๐‘ 2 a z

6 Rectangular Waveguide
Transverse E-field: Wave Impedance ๐›ฝ ๐‘ง = ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ 2 ๐›ฝ=๐œ” ๐œ‡๐œ€ ๐ป ๐‘ฅ =โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ง ๐œ”๐œ‡ ๐ธ ๐‘ฆ ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐ธ ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ =โˆ’ ๐ธ ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ฅ ๐›ฝ ๐‘ง =๐›ฝ 1โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ ๐›ฝ 2 ๐›ฝ ๐‘ง =๐›ฝ 1โˆ’ ๐‘“ ๐‘ ๐‘“ 2 ๐ป ๐‘ฆ = ๐›ฝ ๐‘ง ๐œ”๐œ‡ ๐ธ ๐‘ฅ ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐œ”๐œ‡ ๐›ฝ ๐‘ง ๐›ฝ ๐‘ = ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐œ”๐œ‡ ๐›ฝ 1โˆ’ ๐‘“ ๐‘ ๐‘“ 2 ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐‘ โˆ’ ๐‘“ ๐‘ /๐‘“ ๐‘“> ๐‘“ ๐‘ โˆž ๐‘“= ๐‘“ ๐‘ ๐‘ 0 ๐‘— ๐‘“ ๐‘ /๐‘“ 2 โˆ’1 ๐‘“< ๐‘“ ๐‘ ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐‘ โˆ’ ๐‘“ ๐‘ ๐‘“ 2 ๐œ”๐œ‡ ๐›ฝ = ๐œ‡ ๐œ€ = ๐‘ 0

7 Rectangular Waveguide
Transverse H-field: Wave Impedance ๐›ฝ ๐‘ง = ๐›ฝ 2 โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ 2 ๐›ฝ=๐œ” ๐œ‡๐œ€ ๐ป ๐‘ฅ =โˆ’ ๐œ”๐œ€ ๐›ฝ ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฆ ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐ธ ๐‘ฅ ๐ป ๐‘ฆ =โˆ’ ๐ธ ๐‘ฆ ๐ป ๐‘ฅ ๐›ฝ ๐‘ = ๐›ฝ ๐‘ฅ 2 + ๐›ฝ ๐‘ฆ 2 ๐ป ๐‘ฆ = ๐œ”๐œ€ ๐›ฝ ๐‘ง ๐ธ ๐‘ฅ ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐›ฝ ๐‘ง ๐œ”๐œ€ ๐›ฝ ๐‘ง =๐›ฝ 1โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ ๐›ฝ 2 ๐›ฝ ๐‘ง =๐›ฝ 1โˆ’ ๐‘“ ๐‘ ๐‘“ 2 ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐›ฝ ๐œ”๐œ€ 1โˆ’ ๐‘“ ๐‘ ๐‘“ 2 ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐‘ 0 1โˆ’ ๐‘“ ๐‘ /๐‘“ 2 ๐‘“> ๐‘“ ๐‘ 0 ๐‘“= ๐‘“ ๐‘ ๐‘— ๐‘ ๐‘“ ๐‘ /๐‘“ 2 โˆ’1 ๐‘“< ๐‘“ ๐‘ ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐‘ 0 1โˆ’ ๐‘“ ๐‘ ๐‘“ 2 ๐›ฝ ๐œ”๐œ€ = ๐œ‡ ๐œ€ = ๐‘ 0

8 Rectangular Waveguide
Wave Impedances: ๐‘‡ ๐ธ ๐‘ง and ๐‘‡ ๐‘€ ๐‘ง ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐‘ โˆ’ ๐‘“ ๐‘ ๐‘“ 2 ๐‘‡ ๐ธ ๐‘ง ๐‘ 0 = ๐œ”๐œ‡ ๐›ฝ ๐‘ ๐‘ค +๐‘ง = ๐‘ 0 1โˆ’ ๐‘“ ๐‘ ๐‘“ 2 ๐‘ 0 = ๐›ฝ ๐œ”๐œ€ ๐‘‡ ๐‘€ ๐‘ง


Download ppt "Rectangular Waveguide"

Similar presentations


Ads by Google