通常，如果信号或特定信号频带的频率较高，则带宽利用率较高，因为该信号为其他信号提供了更多的空间来累积。但是，高频信号在不衰减的情况下不能传播更长的距离。我们已经研究了传输线可以帮助信号传播更长的距离。

微波通过微波电路，组件和设备传播，这些电路，组件和设备是微波传输线的一部分，被广泛称为“波导”。

一种具有均匀横截面的中空金属管，称为“波导”，用于通过来自管内壁的连续反射来传输电磁波。

下图显示了波导的示例。

在微波通信中，通常优选波导。波导是传输线的一种特殊形式，它是空心的金属管。与传输线不同，波导没有中心导体。

波导的主要特点是-

• 管壁提供分布式电感。

• 管壁之间的空白空间可提供分布式电容。

• 这些体积庞大且昂贵。

波导的优点

以下是波导的一些优点。

• 波导易于制造。

• 他们可以处理非常大的功率(以千瓦为单位)。

• 功率损耗在波导中可以忽略不计。

• 它们提供了非常低的损耗(α衰减的值很低)。

• 当微波能量通过波导传播时，其损耗要比同轴电缆低。

波导类型

有五种类型的波导。

• 矩形波导
• 圆形波导
• 椭圆形波导
• 单脊波导
• 双脊波导

下图显示了波导的类型。

上面显示的波导类型在中心是空心的，由铜壁组成。它们在内表面上有一层很薄的金或银衬里。

现在让我们比较传输线和波导。

传输线与波导

传输线和波导之间的主要区别是-

• 可以支撑TEM波的两导体结构是传输线。

• 可以支撑TE波或TM波但不能支撑TEM波的一种导体结构称为波导。

下表列出了传输线和波导之间的区别。

相速度

相速度是波改变其相位以经历2π弧度的相移的速率。可以理解为正弦波在调制时的速度变化。

让我们导出相位速度的方程。

根据定义，将考虑2π弧度的相变速率。

这就是说$λ$ / $ T $

$$ V = \ frac {\ lambda} {T} $$

哪里，

$λ$ =波长，$ T $ =时间

$$ V = \ frac {\ lambda} {T} = \ lambda f $$

由于$ f = \ frac {1} {T} $

如果我们将分子和分母乘以2π，那么我们得到

$$ V = \ lambda f = \ frac {2 \ pi \ lambda f} {2 \ pi} $$

我们知道$ \ omega = 2 \ pi f $和$ \ beta = \ frac {2 \ pi} {f} $

上面的等式可以写成

$$ V = \ frac {2 \ pi f} {\ frac {2 \ pi} {\ lambda}} = \ frac {\ omega} {\ beta} $$

因此，相速度方程表示为

$$ V_p = \ frac {\ omega} {\ beta} $$

组速度

组速度可以定义为波传播通过波导的速率。这可以理解为与单独的载波相比，调制包络行进的速率。该调制波传播通过波导。

组速度方程表示为

$$ V_g = \ frac {d \ omega} {d \ beta} $$

调制包络的速度通常比载波信号慢。