HEM и TE/TM моды, Вопрос для знатоков Опции

[diomidovich]

Вопрос, собственно, следующий.

Является ли HEM мода сомостоятельной "боевой единицей" в том смысле, что возбуждение одной из её компонент (например, ахиальной компоненты электрического поля) автоматически означает появление всех остальных магнитных и электрических компонент поля.

Или же, НЕМ мода это не более чем обозначение комбинации ТЕ и ТМ мод с одинаковыми индексами, и возбуждение одной из компонент электрического поля (например, радиальной компоненты) ни в коем случае не приводит к автоматическому возбуждению ахиальной компоненты электрического поля.

Другими словами - является ли НЕМ мода просто обозначением линенейной комбинации ТЕ и ТМ мод, или это самостоятельная мода.

Кто разбирается в этом МОДном заопарке - подскажите, пожалуйста.

[diomidovich]

Нашёл так-же такой ответ на свой вопрос:

В волноводе с замедляющей структурой "it is impossible to have TM and TE modes separately. Hence both E_z and H_z components will be required and all field components will exist simultaneously. Any field configuration may still be resolved into a TM portion and TE portion, but this mathematically possibility has little physical meaning" [R.G.E. Hanter, S.W. Harrison (assist.), Beam and Wave Electronics in Microwave Tubes, D. Van Nostrand Company, Inc., 1960, p.75].

Действительно, получется, что НЕМ это отдельная мода, которая однако существует только в замедляющей структуре, а когда выйдет из неё, то распадается на две независимые моды ТЕ и ТМ. Также, НЕМ мода возбуждается за счёт возбуждения её или ТМ(Е) или ТЕ(М) компонент, в зависимости от того куда пучок движется и как замедляющая структура ориентирована.

Вопрос у меня возникает следующий. А в коаксиальном волноводе (с центральным проводником) у которого к тому-же есть и замедляющая система - замедляется ли и существует ли отдельная ТЕМ мода. Или ТЕМ мода тоже не может существовать отдельно от какой либо комбинации мод в замедляющей структуре. Тогда, если ТЕМ мода в коаксиальном волноводе с замедляющей структурой не может (или может) быть находиться, какая комбинация НЕМ мод возникает заместо ТЕМ моды?

[andreysar]

Самый простой ответ на Ваш вопрос - это спираль в трубе, или коаксиал со спиральной канавкой на наружном проводнике.
У такой зам системы есть продольная составляющая и у электрического и у магнитного поля, и раздельть их по модам не удастся, что и требовалось.

Или, например ЗС, рассмотренная нами в соседней ветке, где просто гофрированный центральный проводник: продольная составляющая электрического поля уже есть (см. мой рисунок). Теперь если диаметр коаксиала достаточно большой, так, что по периметру будет укладываться больше половины длины волны, то появится тип волны с продольной компонентой магнитного поля (на сколько я понимаю), что опять же и требовалось.