铁氧体填充圆同轴波导色散方程的导出

摘要：本文由各向异性介质的本构关系，借助于麦克思韦方程组，在柱坐标系中，导出了铁氧体填充圆同轴波导时，横向场量与纵向场量之间的关系，得到了求解纵向场量的波动方程。利用波导壁上的电场边界条件，建立了铁氧体填充圆波导的色散方程。68346

毕业论文关键词：各向异性有耗介质，圆波导，色散方程

Abstract: In this paper, by using the Maxwell equations and the constitutive relation of anisotropic medium, the relations between the transverse components and the longitudinal ones ,when circular waveguide filled with lossy anisotropic medium, are derived in a cylindinal coordinate system, and the wave equation of longitudinal field is solved.By applying the boundry conditions on the wall of a circular waveguide ,the disperation equation of the circular waveguide filled with the lossy anisotropic medium is obtained.

Keywords:lossy anisotropic medium ,circular waveguide ,disperation equation

1 引言 6

2 铁氧体的介绍 6

3 各向异性有耗介质的基本理论 7

4 圆波导和同轴波导的传播特性 12

4.1圆波导的传播特性 12

4.2同轴波导的传输特性 13

5 色散方程 13

结论 15

参考文献 16

致谢 17

1.引言

近年来，随着各向异性材料的广泛应用，各向异性有耗介质填充圆波导特性的研究和介质参数的实验测定引起广泛关注。近年来，国内外许多学者对此问题进行了大量的理论与应用研究，也获得了众多重要的理论成果。研究推导各向异性有耗介质填充圆波导色散方程很多，本文主要通过纵向场量法来对此进行研究。

本文从各向异性介的本构关系和麦克思韦方程出发，对圆波导色散方程进行研究，得出各向异性有耗介质中质横向场量与纵向场量之间的关系，从而推得纵向场量的波动方程，再由波导壁上电的场边界条件，推导出各向异性有耗介质填充圆波导的色散方程。文献综述

2.铁氧体的介绍

铁氧体是由铁的氧化物及其他配料烧结而成。一般可分为永磁铁氧体、软磁铁氧体和旋磁铁氧体三种。

永磁铁氧体又叫铁氧体磁钢，就是我们平时见到的黑色小磁铁。其组成原材料主要有氧化铁、碳酸钡或碳酸锶。充磁后，残留磁场的强度很高，并可以长时间保持残留磁场。通常用作永久磁铁材料。例如：扬声器磁铁。

软磁铁氧体是由三氧化二铁和一种或几种其他金属氧化物（例如：氧化镍、氧化锌、氧化锰、氧化镁、氧化钡、氧化锶等）配制烧结而成。之所以称之为软磁，是因为当充磁磁场消失后，残留磁场很小或几乎没有。通常用作扼流圈，或中频变压器的磁芯。这和永磁铁氧体是完全不同的。

旋磁铁氧体是指具有旋磁特性的铁氧体材料。磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的直流磁场和电磁波磁场的作用下，平面偏振的电磁波在材料内部按一定方向的传播过程中，其偏振面会不断绕传播方向旋转的现象。旋磁铁氧体已广泛应用于微波通信领域。按照晶体类型分，旋磁铁氧体可分为尖晶石型、石榴石型和磁铅石型（六角型）铁氧体。

3 各向异性有耗介质的基本理论

图1为圆柱形金属波导，内部均匀填充各向异性有耗介质，对于时谐电磁场，各向异性有耗介质的本构方程[1]为来!自~751论-文|网www.751com.cn 铁氧体填充圆同轴波导色散方程的导出:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_76867.html