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微波技术基础第四章单端口、两端口波导元件U n R e g i s t e r e d微波的理论与技术应用到实际的问题中微波系统和微波工程的设计各种元件的特性、功能UnRegistered本章从常用的最简单的微波元件—单端口，两端口波导元件入手，开始介绍各种常用微波元件，包括其基本结构、工作原理和特点，以建立起微波元件的概念和常识，为微波系统和微波工程的设计和应用奠定基础。
主要内容：l 微波元件的功能、几种简单不均匀性场的电抗性质；l 重点讲解了阻抗匹配器的设计特别对二项式及切比雪夫阻抗变换器的特性进行了重点介绍；l 简单介绍了匹配负载、短路活塞及波型变换器相关内容。
U n R e g i s t e r e d1、微波系统的特点微波系统微波元件和器件对于波导传输系统而言，组成波导系统的微波元件则称为波导元件.波导元件,同轴元件，微带元件，鳍线元件U n R e g i s t e r e d(1)微波元件的功能：对微波信号或微波功率进行传输和各种变换。
(2)微波元件分类：ü按传输线类型可以分为波导型、同轴型、微带线型等；ü按功能可分为连接元件、终端元件、匹配元件、衰减与移相元件、阻抗变换元件、波形变换元件、功率分配元件、环行元件、滤波元件等等；ü按变换性质可分为线性互易元件、线性非互易元件、非线性元件；ü按元件端口多少又可分为一端口元件、二端口元件、三端口元件、四端口元件等等2、微波元件的功能与分类U n R e g i s t e r e d（a ）线性互易元件，满足线性变换和互易原理，元件的入口与出口端可以互换而不会产生性能的改变。
常用的线性互易元件比如各种连接波导、衰减器、移相器、功率分配器、定向耦合器、阻抗变换器等（b ）线性非互易元件，当元件中引入有各向异性媒质如铁氧体时，元件虽然仍工作在线性变换范围，但已不具有互易性。
常见的如隔离器，铁氧体环行器等就属于这类元件。
第四章规则波导理论前面介绍了几种无色散的TEM波传输线，它们在结构上都属于双导体系统。
其中平行双线是用在米波波段和分米波低频端的一种传输线；同轴线是用在分米波~厘米波段的一种传输线；带状线和微带是最近20多年来发展起来的新型平面传输线，它们在微波集成电路（MIC）中做传输线或元器件之用，是属于厘米波高频端的一种传输线。
当频率再升高时，上述几种传输线出现了一系列缺点，致使它们失去了实用价值。
比如，随着频率的增高，趋肤效应显著，因而导体热损耗增加；介质损耗和辐射损耗也随之增加；横向尺寸减小，功率容量明显下降，加工工艺也愈加困难。
上述缺点促使人们寻找一种新的，适用于更高频率，具有大功率容量的传输手段，于是产生了波导管。
实际上早在第二次世界大战前的1933年就已在实验室内被证明，采用波导管是行之有效的微波功率的传输手段。
现代雷达几乎无一例外地采用波导作为其高频传输系统。
波导管的使用频带范围很宽，从915MHz（微波加热）到94GHz（F波段）都可使用波导传输线。
本章所讲的“波导”是指横截面为任意形状的空心金属管。
所谓“规则波导”是指截面形状、尺寸及内部介质分布状况沿轴向均不变化的无限长直波导。
最常用的波导，其横截面形关是矩形和圆形的。
波导具有结构简单、牢固、损耗小、功率容量大等优点，但其使用频带较窄，这一点就不如同轴线和微带线了。
导行波理论不仅用于分析各类波导传输线本身，还是下面分析谐振腔、各种微波元件等的理论基础。
§4-1 电磁场基础同前面讨论同轴线、双线传输线所用的“路”的方法不同，本章所讨论的规则波导采用的是“场”的方法，即从麦克斯韦方程出发，利用边界条件导出波导传输线中电、磁场所服从的规律，从而了解波导中的模式及其场结构（即所谓横向问题）以及这些模式沿波导轴向的基本传输特性（即所谓纵向问题）。
一、麦克斯韦方程麦克斯韦总结了一系列电磁实验定律，得出一组反映宏观电磁现象所服从的普遍规律的方程式，这就是著名的麦克斯韦方程组。
