hf问题，请教高人！

aileute

最近学习transmission line， 发现矩形waveguide 的任意mode的 cutoff freq. 有解析公式。 而coaxial cable 没怎么讲high mode。请问hf高人，到底coaxial cable有没有high mode？ high mode问题怎么求解？

stefenlin

我有本很好的中文书，高频的，你有兴趣买去看吗？

aileute

stefenlin请说，叫什么名字？我有超星图书卡，也许里面有。

one

OMG，高频:o $郁闷$

chinapope

使用waveguide的时候，只要计算它的cutoff frequency和第二个Mode所对应的frequency, 在不考虑其它因素的情况下，把工作频率取在它们之间，就可以保证信号的单模传输了。过高工作频率会导致多模的存在，一般情况下不是件好事情，至少因为不同模式的传输速度是不同的。低于cutoff frequency的话， 信号是衰减的。

而coaxial的横截面是两个同心圆，大的半径是D,小的是d。如果把从d到D这段距离微分，就是无数个周长不一样的圆圈，再把这些圆圈展平，就是一个个超薄的waveguide的了，每个waveguide的长边就是原来的周长，它决定了各自不同的cutoff frequency（短边都是无穷小）。 从这样观点来看，coaxial 的 cutoff frequency就成为了一个区间 -- 所以理论上就只好定义用平均值(D + d)/2 * （pi ) 用来计算它的cutoff frequency, 这只是个折中值而已， 不能和waveguide的比。 因为在coaxial中即使用低于这个cutoff frequnecy 的工作频率，可以保证部分空间内是单模传输, 同时另一部分衰减。如果高于这个cutoff frequency 不是很多的话，也可以保证部分空间内是单模传输, 另一部分多模。 都是两种效益同时存在，叠加以后，有一定的缓冲区，曲线变化较为平坦。不像 waveguide，一刀切。

      对于LZ所问的，为什么对coaxial， 不特别提high mode，这就是我的理解。另外，D/d 这个比例值，由上分析，可以决定缓冲区的相对大小。 一年前学过，温故知新，不知对不对。

[ 本帖最后由 chinapope 于 2007-3-19 22:53 编辑 ]

aileute

谢谢,ls。我还有几点不明白。
你说的把coaxial cable 切开展口以后求近似的cutoff frequency实现求出这种的厚度，然后在把它当成parallel plate waveguide来求解是吗？
还有一个是关于多模传输的问题，如果我有一个信号他的频率很高，那么在传输时，这个频率的信号是以某一种模态被传输，还是同时存在多种模态，真正的解是多个模态在空间上的叠加？

[ 本帖最后由 aileute 于 2007-3-19 23:01 编辑 ]

aileute

我提出这个问题是想，如果我在一根coaxial cable上传输某种非正弦信号，那么这个非正弦信号可以被分解成许多正弦和余弦信号的叠加，waveguide就像一个高通滤波器，为了让我的非正弦信号的基频通过，我就必须把我的cutoff frequency设计得比较低，但是一旦这样的话，这给非正弦信号的频谱中的其他分量在传输的时候会怎样呢？他们势必是多模态传输的，最后在输出端输出信号会不会发生很大的畸变，如果会，怎么才能通过优化cable的什么量来得到一个合适的传输呢？
其实，我就是没事的时候想想，不牵涉到任何论文啊，或是别的什么东西。我觉得想象也挺有趣的。希望chinapope有空多指导我。其他的高人也要不吝赐教啊！别光看呐！

[ 本帖最后由 aileute 于 2007-3-19 23:14 编辑 ]

chinapope

不好意思，我前面那一段，是用来理解coaxial cable。不知道lz的题目具体是什么，比如已知什么，求什么等等。

我想，多模存在的话，其结果应该是彼此叠加，但叠加后，电磁波中的信号成分从接收端看来，已经被verzerrt了。

你说的基频信号是用调幅加上去的吧？

[ 本帖最后由 chinapope 于 2007-3-19 23:22 编辑 ]

aileute

ls客气了，我觉得你的解释很棒，关于剖开coaxial cable的说法也很棒，让我想到了conformal mapping technique。我今天查了pozar的microwave engineering， 我已经会解coaxial cable的cutoff frequency了。你提到的那个D/d求cutoff frequency的方法是近似的方法，而且只对11mode 有效。
我不是学高频的，所以可能用词不太准确，我说的基频信号，和调制时的载波是没有关系的。我举例说明吧，如果有一个方波信号，假设没有直流偏置，他的频率是1kHz，那么做FOURIER级数展开以后，就出现了2KHz, 3KHz,....,基频信号是指频率最低的正弦分量。其实我考虑的就是CABLE的
dispersion。
我也就是胡乱想想，如果你有什么建议，要跟贴。

chinapope

对高频，我也是挺糊涂的。
具体问题具体分析吧。