3.方形及び円形導波管(2)

3-1 方形導波管

(2) 遮断波長、遮断周波数

しかしながら、どのようなマイクロ波でも前記のように伝わるとは限らず、導波管の長辺寸法ａにより伝送される電波の周波数は左右されてしまう。即ち、導波管の寸法「ａ」が波長の半分以下では電波は進行しない。この限界波長を｢遮断波長λｃ｣といい、図10.3.3のような導波管では（10.3.1）式により表せる。

λc＝１／　（ｃｍ）　　･････（10.3.1）

ここで、ｍ，ｎはそれぞれのＸ方向及びＹ方向における波の数を示しており、これをモ－ド数と呼んでいる。

一般的にＨ_mnモードで表わすが､特に導波管内を進行することが出来る､最も周波数の低い伝送モ－ド(ｍ＝１，ｎ＝０となる)を一般に基本波Ｈ₁₀モード（主モ－ドとも称す。ＴＥ₁₀とも表わす）と言っている。

導波管の「ａ」寸法から伝送不可能な周波数、波長が決まるが、基本波の遮断波長λc、遮断周波数ｆcは、
λc＝２＊ａ　（ｃｍ）　・・・・・（10.3.2）
ｆc＝Ｖc ／（２＊ａ）　（Ｈｚ）　・・・・・（10.3.3）
となり、Ｖc　は光の速度（３×１０¹⁰ｃｍ／ｓ）である。

尚、基本モードであるＨ₁₀のマイクロ波が伝送される導波管寸法「ａ」と自由空間波長λoの関係は、
（λ_ο／２）＜ ａ ＜λ_ο
となり、本条件が成り立てばマイクロ波エネルギーは基本モード（Ｈ₁₀）で伝送されることになる。従って、導波管の寸法｢ａ｣がλ_ο／２以下であればマイクロ波は伝送されず(カットオフ寸法)､λ_ο以上であれば複数のモード（高次モード）が発生し伝送効率は著しく低下することになる。

☆補足説明：Ｅ波・Ｈ波モードについて

電波の送り方により下記の２通りの表現方法がある。

＊Ｅ波(ＴＭ波;磁気的横波 Transverse Magnetic Wave。伝播方向に電界成分がある。Ｅ_mn＝ＴＭ_mn）
＊Ｈ波(ＴＥ波;電気的横波 Transverse Electric Wave。伝播方向に磁界成分がある。Ｈ_mn＝ＴＥ_mn)

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