说到反射传播这种解释我也在一些教材里看到过,但感觉很抽象,理论性不强。我换个思路捎带点公式说明一下。 先说结论:横向分量是截止模,该方向上没有能量传播。坡印廷矢量确实包含两个分量,纵向Sz和横向St(随便写一写没加矢量箭头请大神不要挑剔)。纵向分量Sz当然就是代表传播的分量。
1.第一个问题 对于TEM模电磁波沿纵向传播,与已经比较容易理解了。为了更生动形象起见(事实上物理原理也是相通的),把电磁波看成光束,则波导就成了光波导(光纤)。 TEM模式沿纵向跑的速度和能量沿波导传的速度物理上是等效的,都是钦定的光速; 然而对于矩形波导支持的TE模和TM模,电磁波则是在波导壁上不断来回斜入射再全反射向前传播。 微观上(相速)波印廷矢量确实是与纵向有夹角的,虽然不断碰壁,但来回跑的比西方记者都要快(相速比光速快); 但宏观上(群速)能量依然是沿着波导方向传播的,只是没有TEM模式沿直线那么快,走了不少弯路(群速比光速慢)。 题主你看这样是不是比较好理解一点。。。
2.第二个问题 至于模式图怎么画,麻烦一点可以取确定的界面,根据麦克斯韦方程组用严格数学推导方法(如纵向场法)计算出电场、磁场的表达式,再用MATLAB画粗来。 还有个偷懒的方法,就是用全波仿真软件(如HFSS)直接画个波导,run一下。设置想要的模式plot,直接截图截粗来。 等下有空截给你看。