表面波傳輸線（surface wave transmission line）一種非封閉式傳輸線，電磁波能量集中在其表面以內和表面附近緊貼界面沿軸向傳輸，又稱表面波波導或開波導。其特徵是在邊界外有電磁場存在。線上傳播的主模為TM00模。
基本介紹
- 中文名：表面波傳輸線
- 外文名：urface wave transmission line
簡史,表面波簡介,特點,結構,用途,
簡史
“表面波”這個概念最早是A．索束菲爾特[2]（A．Sommerfeld）於1899年在研究地波傳播理論時引出的，但作為傳輸線的表面波理論則是1907年由J．澤尼克（J．Zenneck）開始的。他研究了非理想導電平面上的非均勻平面波，指出了表面波的存在。然而，真正把表面波套用到電磁波的傳輸問題上，最早是G．高保（G．Goubau）在1950年提出的在圓導線上塗覆介質的表面波傳輸線，稱之為高保線。20世紀60年代末研製成介質薄膜波導和介質帶狀波導，所用的材料是特種玻璃。70年代初發展了作為毫米波積體電路的各種介質鏡象波導。
表面波簡介
當固體介質表面受到交替變化的表面張力作用時，質點作相應的縱橫向複合振動；此時，質點振動所引起的波動傳播只在固體介質表面進行，故稱表面波。表面波是橫波的一個特例。
根據傳播介質厚度與波長的比值大小及質點振動方式和傳播速度的不同，表面波又分為：瑞利波、樂甫波。
瑞利波是當傳播介質的厚度大于波長時在一定條件下在半無限大固體介質上與氣體介質的交界面上產生的表面波，用R表示。瑞利波使固體表面質點產生的複合振動軌跡是繞其平衡位置的橢圓，橢圓的長軸垂直於波的傳播方向，短軸平行於傳播方向。
樂甫波是當傳播介質厚度小于波長時，在一定條件下產生的表面波，樂甫波發生在介質表面非常薄的一層內。質點平行於表面方向振動，波動傳播方向與質點振動方向相垂直，相當於固體介質表面傳播的橫波。
特點
①線上外橫向方向電磁場隨離開表面距離的增加接指數規律衰減。
②沿線傳播的速度小於光速，通常稱之為慢波。
③表面波中存在無截止頻率的模式。
④除了可以傳輸有限個離散譜的表面波模外，還可以存在連續譜的輻射模。
⑤傳輸模除了TE模和TM模以外，還存在混合模（HE模和EH模）。
結構
要實現表面波[1]的有效傳輸，必須使波導表面具有較大的電抗。最常用的方法是在導體表面塗一層薄介質或將導體表面做成梳形結構，常用的表面波傳輸線有：①介質線；②介質鏡象線；③H波導；④鏡像凹波導。見圖。
圖1 常用表面波傳輸線用途
表面波傳輸線具有結構簡單、製造容易、便於集成等優點，除在米波、毫米波和亞毫米波段作為傳常用的表面波傳輸線使用外，還可用作遲延線、慢波電路、漏波無線等。
