[webflop 0]

Всем привет. Преподаватель задал интересный вопрос: «Какая мода быстрее, TM или TE и почему?». Прошерстил интернет, но не могу найти однозначного ответа. Может кто-нибудь знает?

[yurik82 20]

Скорость есть фазовая и есть групповая.

Групповая это скорость передачи информации (за сколько секунд информация достигнет другого конца длинной линии)

Фазовая ско́рость — скорость перемещения точки, обладающей постоянной фазой.

 

https://phys.libretexts.org/Bookshelves/Electricity_and_Magnetism/Book%3A_Electromagnetics_II_(Ellingson)/06%3A_Waveguides/6.10%3A_Rectangular_Waveguide-_Propagation_Characteristics

Здесь есть формулы для обоих скоростей: разделы "Phase Velocity" и "Group Velocity"

в формуле по Group Velocity прямо не фигурируют TE или TM, а порядок моды. Чем более высокого порядка мода, тем она медленнее.

Отсюда косвенно вытекает приблизительный ответ на вопрос - у какого типа моды существует более низкий порядок, та и выиграет гонку.

 

Более точный ответ - надо считать у какой моды в этом волноводе будет более низкая Cutoff frequency  (критическая частота, или критическая длина волны). Чем ниже эта критическая частота (относительно заданной рабочей частоты) тем быстрее скорость.

 

Изменено 9 июня, 2022 пользователем yurik82

[yurik82 20]

Если может существовать ТЕ и ТМ одинакового порядка, то кто выиграет определяется Cutoff frequency.

В прямоугольных волноводах из ТМ мод доминирует TM11, поэтому ТЕ10 выиграет у ТМ11.

В круглом волноводе могут быть и ТЕ01 и ТМ01

При равном сечении трубы у ТЕ01 критическая длина больше (т.е. критическая частота ниже) чем у ТМ01. Поэтому ТЕ01 будет быстрее за ТМ01