王福谦

（长治学院 电子信息与物理系，山西 长治 046011）

0 引言

在微波工程技术的应用中，同轴线是使用十分普遍的TEM波传输线，其特点是抗干扰、无电磁辐射且频带宽。关于同轴线中TEM波的电磁场结构，在文献[1-2]中已做了讨论。但对于偏轴传输线的情形，有关刊物较少涉及。本文将利用分式线性变换分析偏轴传输线的电磁场结构，并计算出其特性阻抗。

1 TEM波的电场和磁场的分布

偏轴传输线可看作半径为R1的空心圆柱套着半径为R2的圆柱，两柱的轴线平行且相距为，其间为真空.为研究该波导横向平面上的电磁场的分布，取其中一个截面如图1所示，两圆柱的横截面为2个圆C1和C2，以圆C1的圆心为坐标原点，两圆的圆连心线为x轴建立z平面.取x轴上的a、b两点为两圆的镜像对称点，其坐标分别为x1和x2，则由对称点的定义，得：

解方程组（1）得：

为了求出偏轴传输线横向平面内的电磁场的分布，需先把偏轴传输线变换为同轴传输线，即将圆C1和C2变换为w平面上的两同心圆。由于分式线性变换具有保圆性和对称点不变性，故作分式线性变换：

则z平面上的半径分别为R1和R2、圆心相距为d的两偏心圆C1和C2，就对应着W平面上的半径分别为R1′和R2′的两同心圆C1′和C2′，如图2所示。其中x1和x2的取值由式（2）给出。

图1 偏轴传输线的横截面

μ及ε为波导内填充介质的电磁参量，eκ为同轴传输线中TEM波的传播方向的单位矢量。

综上所述，导波装置中的TEM波的求解，可由静态场在相同边界条件下的解得到其电场和磁场在波导横截面上的分布，再乘以波动因子 e-jβκ，即得到TEM波的场解.即由静电场中所得到的ET代入式（9）得到HT的解；……