波導(dǎo)元件是一種用來約束或引導(dǎo)電磁波的結(jié)構(gòu)。通常，波導(dǎo)專指各種形狀的空心金屬波導(dǎo)管和表面波波導(dǎo)，前者將被傳輸?shù)碾姶挪ㄏ拗圃诮饘俟軆?nèi)，又稱封閉波導(dǎo)；后者將引導(dǎo)的電磁波約束在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的周圍，又稱開波導(dǎo)。

概念

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波導(dǎo)元件是一種用來約束或引導(dǎo)電磁波的結(jié)構(gòu)。通常，波導(dǎo)專指各種形狀的空心金屬波導(dǎo)管和表面波波導(dǎo)，前者將被傳輸?shù)碾姶挪ㄏ拗圃诮饘俟軆?nèi)，又稱封閉波導(dǎo)；后者將引導(dǎo)的電磁波約束在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的周圍，又稱開波導(dǎo)。

用空心金屬波導(dǎo)或空腔等制作的微波電路的基本功能部件。波導(dǎo)元件可以組成各種波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)或連成各種微波電路，其作用與低頻下的電阻、電感、電容和諧振回路等很相似，但大都是分布參數(shù)元件。通常波導(dǎo)只起傳輸微波信號或功率的作用，而波導(dǎo)元件則能控制所傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘柣蚬β剩瓿刹ㄐ妥儞Q、阻抗調(diào)配、頻率分隔或功率分配等各種功能。普通的波導(dǎo)形式是一根金屬管子。其他形式有（電）介質(zhì)棒或由導(dǎo)電材料和介質(zhì)材料組成的混合構(gòu)件。

特征

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波導(dǎo)元件的工作頻率一般在微波范圍，在微波這樣高的頻率下，低頻時的電壓、電流等不僅已經(jīng)失去了原來的意義，而且根本無法直接去測量它，所以不能作為波導(dǎo)元件的基本參量來使用。從測量的角度來看，波導(dǎo)元件的基本參量是功率和頻率，其他參量如阻抗、導(dǎo)納、增益、衰減、品質(zhì)因素等，一般可從所測得的基本參量導(dǎo)出。

波導(dǎo)元件可以按等效電路的“路”數(shù)（即元件的分支數(shù)或“端對”數(shù)）來區(qū)分；也可以按元件中所充物質(zhì)的性質(zhì)來區(qū)分；還可以按元件的用途來區(qū)分。表中所列為主要的波導(dǎo)元件。但從使用的角度來看，其中不少元件往往兼有幾種用途，很難截然劃分。

波導(dǎo)元件一般有兩個以上的端口，通過某種不均勻性或某種耦合機(jī)構(gòu)來控制電磁波，即對電磁波進(jìn)行各種變換。常用的不均勻性有波導(dǎo)階梯（波導(dǎo)截面尺寸突然改變）、膜片、銷釘和諧振窗等；常用的耦合機(jī)構(gòu)有耦合小孔、裂縫和耦合環(huán)等。

主要的波導(dǎo)元件

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法蘭

焊在波導(dǎo)的端面，用于延伸或插入元件，使波導(dǎo)或波導(dǎo)元件互相連接。法蘭有平法蘭和抗流式法蘭兩種。①平法蘭：靠兩個法蘭平滑表面的機(jī)械接觸而連接；②抗流式法蘭（圖1）:端面切出四分之一波長深的抗流槽，槽口距波導(dǎo)內(nèi)壁也是四分之一波長，也就是槽底距波導(dǎo)內(nèi)表面為二分之一波長。這樣即可在機(jī)械接觸處造成電流波節(jié)，即使在兩波導(dǎo)端面間略有間隙或錯扭，其間仍會呈現(xiàn)短路電抗，達(dá)到對直流開路、對射頻短路的微波耦合。

彎波導(dǎo)和扭波導(dǎo)

在雷達(dá)或波導(dǎo)干線中常采用彎波導(dǎo)，以便按要求的角度改變波導(dǎo)的方向。在電場平面內(nèi)彎曲的波導(dǎo)稱為 E面彎波導(dǎo)（圖2a），在磁場平面內(nèi)彎曲的波導(dǎo)稱為H面彎波導(dǎo)（圖2b）。使用扭波導(dǎo)（圖2c）可以改變傳輸波型的極化平面而保持波導(dǎo)的原方向不變。波導(dǎo)彎曲或扭轉(zhuǎn)部分的截面略有變形就會使傳播常數(shù)與未變形波導(dǎo)有所不同，從而引起失配。為使失配影響＊小，彎波導(dǎo)或扭波導(dǎo)的長度可選為半波長的整數(shù)倍。

軟波導(dǎo)

在波導(dǎo)線路中的某些位置有時采用彎波導(dǎo)或扭波導(dǎo)等作剛性連接不很方便，則可采用軟波導(dǎo)，以起“軟關(guān)節(jié)”連接的作用。它在饋線系統(tǒng)中還能調(diào)節(jié)因溫度變化引起的饋線伸縮，對振動、轉(zhuǎn)動起緩沖和穩(wěn)定作用，使傳輸線路有一定的靈活性。軟波導(dǎo)常用波紋金屬管制成，其截面形狀有圓、橢圓和矩形等，其中橢圓軟波導(dǎo)也常作為主饋線使用。

阻抗變換元件

＊基本的波導(dǎo)電抗單元有波導(dǎo)階梯、膜片、銷釘和螺釘?shù)?。波?dǎo)中的不均勻性類似于能量存儲器。膜片配置于波導(dǎo)橫截面上，有對稱、不對稱和單片等型式。電容膜片可存儲電能，等效電納為容性。電感膜片和銷釘可存儲磁能，等效電納為電感性。螺釘是可調(diào)電抗性元件，調(diào)節(jié)插入波導(dǎo)的深度可使電納從電容性到電感性連續(xù)改變（圖3）。但螺釘插入過深會引起損耗、擊穿和打火等現(xiàn)象，因而這種可調(diào)螺釘一般只作為可調(diào)容抗元件使用。

波導(dǎo)接頭

在眾多的波導(dǎo)元件之中，各種類型的波導(dǎo)接頭常常起核心作用。它可以將多個波導(dǎo)元件連接在一起構(gòu)成微波電路，使電磁波的幾種波型的功率按一定比例關(guān)系分配在各種元件之間。由波導(dǎo)元件連接成的微波電路不僅取決于它所包含的元件及其連接方式，還與接頭的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)。波導(dǎo)接頭 　在眾多的波導(dǎo)元件之中，各種類型的波導(dǎo)接頭常常起核心作用。它可以將多個波導(dǎo)元件連接在一起構(gòu)成微波電路，使電磁波的幾種波型的功率按一定比例關(guān)系分配在各種元件之間。由波導(dǎo)元件連接成的微波電路不僅取決于它所包含的元件及其連接方式，還與接頭的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)。