+ All Categories
Home > Documents > Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide...

Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide...

Date post: 17-Apr-2020
Category:
Upload: others
View: 16 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
21
2/12/2020 1 Electromagnetics: Electromagnetic Field Theory Waveguide Analysis Setup Lecture Outline Governing Equations for Waveguide Analysis Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis Analysis Setup for hybrid modes for TEM analysis for TE and TM analysis for analyzing slab waveugides Slide 2 1 2
Transcript
Page 1: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

1

Electromagnetics:

Electromagnetic Field Theory

Waveguide Analysis Setup

Lecture Outline

•Governing Equations for Waveguide Analysis

•Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis

•Analysis Setup• for hybrid modes• for TEM analysis• for TE and TM analysis• for analyzing slab waveugides

Slide 2

1

2

Page 2: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

2

Slide 3

Governing Equations for Waveguide Analysis

Steps for Waveguide Analysis

Slide 4

1. Draw the waveguide.2. Assume a form of the solution.  Outer regions must decay exponentially or be equal to 

zero.3. Substitute solution into Maxwell’s equations.4. Simplify equations based on the geometry of the waveguide.5. Manipulate equations into a differential equation to solve.  This is called the governing

equation.6. Solve the governing equation in each homogeneous region of the waveguide.7. “Connect” the solutions in each region using boundary conditions.8. Calculate the overall field solution.9. Use the field solution to calculate the waveguide parameters such as , Z0, and the 

profile of the fields.

3

4

Page 3: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

3

Various Wave Equations

Slide 5

E j H

H j E

1. Maxwell’s Curl Equations

E

E j H Hj

2. Wave Equation in General Media

1 2

H j E

Ej E

j

E E

3. Wave Equation in LHI Media

1 2

2

E E

E E

E

2 2

2 2 0

E k E

E k E

4. Wave Equation Decouples

2 2

2 2

2 2

0

0

0

x x

y y

z z

E k E

E k E

E k E

These equations are solved independently.wave numberk

Expand Maxwell’s Equations

Slide 6

Maxwell’s equations are used to analyze waveguides.

E j H

The two curl equations expand into a set of six coupled partial differential equations.

yzx

x zy

y xz

EEj H

y z

E Ej H

z xE E

j Hx y

yzx

x zy

y xz

HHj E

y z

H Hj E

z xH H

j Ex y

There are six field components to solve for: Ex, Ey, Ez, Hx, Hy, and Hz.

Yikes!!  

H j E

5

6

Page 4: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

4

General Form of Solution for Waveguides

Slide 7

A mode in a waveguide has the following general mathematical form.

0, , , j zE x y z E x y e

0 ,E x y

x

y

z

phase constant

complex amplitude,mode shape

accumulation of phase in z direction

j ze

This means the problem can be solved by just analyzing the cross section in the x-y plane.  The problem reduces mathematically to two dimensions.

3D 2D

Animation of a Waveguide Mode

Slide 8

7

8

Page 5: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

5

Assume the Form of the Solution

Slide 9

For a waveguide uniform in the z direction, the solution will have the form

0 0, , , , , ,j z j zE x y z E x y e H x y z H x y e

Substituting this solution into the set of six equations gives

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

zy x

zx y

y xz

Ej E j H

y

Ej E j H

xE E

j Hx y

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

zy x

zx y

y xz

Hj H j E

y

Hj H j E

xH H

j Ex y

Things are a little simpler, but there are still six field components to solve for.  

Slide 10

Reduced Set of Equations for 

Waveguide Analysis

9

10

Page 6: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

6

Reducing Number of Terms

Slide 11

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

zy x

zx y

y xz

Ej E j H

y

Ej E j H

xE E

j Hx y

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

zy x

zx y

y xz

Hj H j E

y

Hj H j E

xH H

j Ex y

0, 0,0, 2 2

0, 0,0, 2 2

z zx

z zy

E HjH

k y x

E HjH

k x y

0, 0,0, 2 2

0, 0,0, 2 2

z zx

z zy

E HjE

k x y

E HjE

k y x

Now to analyze a waveguide, it is only necessary to solve for E0,z and H0,z.

It is possible to put 𝐸 , , 𝐸 , , 𝐻 , , and 𝐻 , in terms of just 𝐸 , and 𝐻 , .

Reduce the Number of Terms to Solve (1 of 2)

Slide 12

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

Eq. 1a

Eq. 1b

Eq. 1c

zy x

zx y

y xz

Ej E j H

y

Ej E j H

xE E

j Hx y

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

Eq. 1d

Eq. 1e

Eq. 1f

zy x

zx y

y xz

Hj H j E

y

Hj H j E

xH H

j Ex y

Step 1 – Solve Eq. (1e) for E0,y.

0,0, 0,

1 zy x

HE j H

j x

Step 2 – Substitute this expression into Eq. (1a) to eliminate E0,y.

0, 0,0, 0,

1z zx x

E Hj j H j H

y j x

Step 3 – Recall that k2 = 2 and solve this new expression for H0,x.

0, 0,0, 2 2

z zx

E HjH

k y x

11

12

Page 7: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

7

Reduce the Number of Terms to Solve (2 of 2)

Slide 13

Step 4 – Derive three more similar equations.

Solve Eq. (1d) for E0,x, substitute that expression into Eq. (1b) and solve for H0,y.

0, 0,0, 2 2

z zy

E HjH

k x y

Solve Eq. (1b) for H0,y, substitute that expression into Eq. (1d) and solve for E0,x.

0, 0,0, 2 2

z zx

E HjE

k x y

Solve Eq. (1a) for H0,x, substitute that expression into Eq. (1e) and solve for E0,y.

0, 0,0, 2 2

z zy

E HjE

k y x

Reduced Set of Equations

Slide 14

Step 5 – Define the cutoff wave number kc as

2 2 2ck k

Now all of the transverse field components 𝐸 , , 𝐸 , , 𝐻 , and 𝐻 , are expressed 

in terms of just the two longitudinal components 𝐸 , and 𝐻 , .

0, 0,0, 2

c

0, 0,0, 2

c

z zx

z zy

E HjH

k y x

E HjH

k x y

0, 0,0, 2

c

0, 0,0, 2

c

z zx

z zy

E HjE

k x y

E HjE

k y x

Analyzing a waveguide reduces to just solving for E0,z and H0,z.  The remaining field components can be calculated directly from these two terms.

This term will have more meaning later on.

13

14

Page 8: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

8

How To Find E0,z and H0,z?

Slide 15

Recall that in LHI media, the wave equation simplified to

1 2

2 2

2 2

2 2

2 2

0

0

0

0

x x

y y

z z

E E

E k E

E k E

E k E

E k E

1 2

2 2

2 2

2 2

2 2

0

0

0

0

x x

y y

z z

H H

H k H

H k H

H k H

H k H

Substituting the solution 𝐸 𝐸 , 𝑒 into the bottom equations above gives

2 20, c 0, 0z zE k E 2 2

0, c 0, 0z zH k H

Solution Categories

Slide 16

Hybrid Mode Analysis

𝐸 , 0 and 𝐻 , 0

Can analyze any waveguide.Usually very complicated.

• No simplifications to the analysis are possible.• Solutions contain all six field components

TEM Analysis

𝐸 , 𝐻 , 0

• Must be a transmission line,• and must have a homogeneous dielectric

• Transverse electromagnetic (TEM) mode• Both electric and magnetic fields are transverse to the direction of propagation.

TE & TM Analysis

𝐸 , 0 or 𝐻 , 0,but not both

• Homogeneous dielectric,• or has a dielectric uniform in one direction

• Transverse electric (TE) mode• 𝐸 , 0 so the electric field is completely transverse to the direction of propagation.

• Transverse magnetic (TM) mode• 𝐻 , 0 so the magnetic field is completely transverse to the direction of propagation.

Slab Waveguide Analysis

• Material properties uniform and infinite along one direction

• Maxwell’s equations simplify and decouple into two independent sets of modes.

15

16

Page 9: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

9

Slide 17

Setup for AnalyzingHybrid Modes

Eliminate 𝐸 , and 𝐻 ,

Slide 18

To setup for hybrid modes, back up to Maxwell’s equations in linear and isotropic media (i.e. can be inhomogeneous).  

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

Eq. 1a

Eq. 1b

Eq. 1c

zy x

zx y

y xz

Ej E j H

y

Ej E j H

xE E

j Hx y

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

Eq. 2a

Eq. 2b

Eq. 2c

zy x

zx y

y xz

Hj H j E

y

Hj H j E

xH H

j Ex y

Solve Eq. (1c) for H0,z and solve Eq. (2c) for E0,z.

0, 0,0,

1 Eq. 3ay x

z

E EH

j x y

0, 0,

0,

1 Eq. 3by x

z

H HE

j x y

Substitute Eq. (3a) into Eqs. (2a) and (2b), & substitute Eq. (3b) into Eqs. (1a) and (1b).

0, 0,0, 0,

0, 0,0, 0,

1 1 Eq. 4a

1 1 Eq. 4b

y xy x

y xx y

H HH E

x x y

H HH E

y x y

0, 0,0, 0,

0, 0,0, 0,

1 1 Eq. 5a

1 1 Eq. 5b

y xy x

y xx y

E EE H

x x y

E EE H

y x y

17

18

Page 10: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

10

Form a Matrix Equation

Slide 19

The four remaining equations can be written more compactly as

0, 0,

0, 0,

1 1 1 1

Eq. 61 1 1 1

x x

y y

x y x x H E

H E

y y y x

0, 0,

0, 0,

1 1 1 1

Eq. 71 1 1 1

x x

y y

E Hx y x xE H

y y y x

Full Wave Analysis

Solve Eq. (7) for the magnetic field components.

0, 0,

0, 0,

1 1 1 1

1= Eq. 8

1 1 1 1

x x

y y

H Ex y x xH E

y y y x

Solve Eq. (8) into Eq. (6) to arrive at the final wave equation to be solved.

0, 0,2

0, 0,

1 1 1 1 1 1 1 10

01 1 1 1 1 1 1 1

x x

y y

x y x x E Ex y x xE E

y y y x y y y x

Yikes!!   This is typically solved numerically on a computer.

Quasi‐LP Analysis

Slide 20

Recognizing that the hybrid modes tend to be strongly linearly polarized, a simplifying approximation can be made.  The approximation is that the cross coupling between E0,x and E0,y is weak and can be neglected.  Under this condition, the governing equation separates into two independent equations, one for each LP mode.

2 22

2 22

1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1

xx

yy

x x y y x y x y

y y x x y x y x

0, 0,2

0, 0,

0

0xx xy x x

yx yy y y

E E

E E

20, 0,

20, 0,

0

0xx x x

yy y y

E E

E E

19

20

Page 11: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

11

Slide 21

Setup for TEM Analysis

Existence Conditions for TEM

Slide 22

TEM modes only exist in transmission lines embedded in a homogeneous fill.

Does Not Support TEMSupports TEM

Does Not Support TEM

21

22

Page 12: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

12

TEM Analysis (1 of 3)

Slide 23

For TEM waves, E0,z = H0,z = 0.  Under this condition, Maxwell’s equations reduce to

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

Eq. 1a

Eq. 1b

Eq. 1c

zy x

zx y

y xz

Ej E j H

y

Ej E j H

xE E

j Hx y

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

Eq. 1d

Eq. 1e

Eq. 1f

zy x

zx y

y xz

Hj H j E

y

Hj H j E

xH H

j Ex y

0, 0,

0, 0,

0, 0,

Eq. 2a

Eq. 2b

0 Eq. 2c

y x

x y

y x

j E j H

j E j H

E E

x y

0, 0,

0, 0,

0, 0,

Eq. 2d

Eq. 2e

0 Eq. 2f

y x

x y

y x

j H j E

j H j E

H H

x y

TEM Analysis (2 of 3)

Slide 24

0, 0,

0, 0,

0, 0,

Eq. 2a

Eq. 2b

0 Eq. 2c

y x

x y

y x

j E j H

j E j H

E E

x y

0, 0,

0, 0,

0, 0,

Eq. 2d

Eq. 2e

0 Eq. 2f

y x

x y

y x

j H j E

j H j E

H H

x y

0, 0, y xH E

Solve Eq. (2d) for H0,y.

0, 0,

2 20, 0,

2 20, 0,

x x

x x

x x

j E j E

E E

E k E

Substitute H0,y into Eq. (2b).

From the previous slide…

k This shows that for TEM analysis

Previously, the cutoff wave number was  defined as 𝑘 𝑘 𝛽 .

If  = k, then kc = 0 indicating that there is no cutoff frequency for the TEM mode.

23

24

Page 13: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

13

TEM Analysis (3 of 3)

Slide 25

In LHI media, recall that the wave equation was

But for the TEM mode, kc = 0.

The wave equation reduces to Laplace’s equation from electrostatics.

2 20, c 0, 0xy xyE k E

2 20, c 0, 0xy xyE k E

20, 0xyE

Alternate Derivation of TEM Analysis

Slide 26

The TEM mode in a transmission line has no cutoff frequency (kc = 0).This means that it can be analyzed as  0 and the problem reduces to an electrostatics problem.

Derivation

Maxwell’s equations for electrostatics

0 Eq. 3a

0 Eq. 3b

Eq. 3c

Eq. 3d

E

D

D E

E V

Substitute Eq. (3c) into Eq. (3b).

0 Eq. 4E

Substitute Eq. (3d) into Eq. (4).

0V

For isotropic dielectrics

0V

For homogeneous dielectrics

2 0V

25

26

Page 14: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

14

Slide 27

Setup forTE & TM Analysis

Existence Conditions for TE and TM Modes

Slide 28

TE and TM modes only exist in waveguides with a homogeneous fill or in waveguides with a uniform axis like slabs and circularly symmetric guides.

Does Not Support TE or TMSupports TE and TM

Supports TE and TM Does Not Support TE or TM

27

28

Page 15: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

15

TE Analysis in LHI Media

Slide 29

Choose to set E0,z = 0 and H0,z ≠ 0.  This means it is only necessary to solve for H0,z.

2 20, c 0, 0z zE k E 2 2

0, c 0, 0z zH k H An added benefit of this solution approach is that H0,z is tangential to all boundaries in a waveguide.

For TE analysis, the other field components are calculated just from H0,z.

From this, the characteristic impedance 𝑍 is

0,2

0, cTE

0,0,2c

z

x

zy

HjE k y k

ZHjH

k y

0,0, 2

c

0,0, 2

c

zx

zy

HjH

k x

HjH

k y

0,0, 2

c

0,0, 2

c

zx

zy

HjE

k y

HjE

k x

is found by solving the wave equation.

TM Analysis in LHI Media

Slide 30

Choose to set E0,z ≠ 0 and H0,z = 0.  This means it is only necessary to solve for E0,z.

2 2 2 20, c 0, 0, c 0,0 0z z z zE k E H k H An added benefit of this solution approach is that 

E0,z is tangential to all boundaries in a waveguide.

For TM analysis, the other field components are calculated just from E0,z.

0,0, 2

c

0,0, 2

c

zx

zy

EjH

k y

EjH

k x

0,0, 2

c

0,0, 2

c

zx

zy

EjE

k x

EjE

k y

From this, the characteristic impedance 𝑍 is

0,2

0, cTM

0,0,2c

z

x

zy

EjE k x

ZEjH k

k x

is found by solving the wave equation.

29

30

Page 16: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

16

Slide 31

Setup for Analyzing Slab Waveguides

Geometry and Solution

Slide 32

z

x

y

0, , j zE x y z E ex

Amplitude Profile

Wave oscillations

phase constant

31

32

Page 17: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

17

Origin of TE and TM Modes (1 of 2)

Slide 33

Given this geometry

0y

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

Eq. 1a

Eq. 1b

Eq. 1c

zy x

zx y

y xz

Ej E j H

y

Ej E j H

xE E

j Hx y

0,0, 0,

0,0, 0,

0, 0,0,

Eq. 1d

Eq. 1e

Eq. 1f

zy x

zx y

y xz

Hj H j E

y

Hj H j E

xH H

j Ex y

0,0, Eq. 1fy

z

Hj E

x

0,

0, Eq. 1cyz

Ej H

x

Origin of TE and TM Modes (1 of 2)

Slide 34

Given this geometry

0y

0, 0, Eq. 1ay xj E j H 0, 0, Eq. 1dy xj H j E

0,0, 0, Eq. 1bz

x y

Ej E j H

x

0,

0, 0, Eq. 1ezx y

Hj H j E

x

33

34

Page 18: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

18

0,0, Eq. 2fy

z

Hj E

x

0,

0, Eq. 2cyz

Ej H

x

Origin of TE and TM Modes (2 of 2)

Slide 35

0, 0, Eq. 2ay xj E j H 0, 0, Eq. 2dy xj H j E

0,0, 0, Eq. 2bz

x y

Ej E j H

x

0,

0, 0, Eq. 2ezx y

Hj H j E

x

Maxwell’s equations have decoupled into two independent sets of equations.

TE Mode (i.e. E0,z = 0) TM Mode (i.e. H0,z = 0)

Origin of TE and TM Modes (2 of 2)

Slide 36

Maxwell’s equations have decoupled into two independent sets of equations.

TE Mode (i.e. E0,z = 0) TM Mode (i.e. H0,z = 0)

0,0, 0,

0, 0,

0,0,

Eq. 3a

Eq. 3b

Eq. 3c

zx y

y x

yz

Hj H j E

xj E j H

Ej H

x

0,0, 0,

0, 0,

0,0,

Eq. 3d

Eq. 3e

Eq. 3f

zx y

y x

yz

Ej E j H

xj H j E

Hj E

x

35

36

Page 19: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

19

TE Wave Equation

Slide 37

Solve Eq. (3b) for 𝐻 , and solve Eq. (3c) for 𝐻 , .

TE Mode (i.e. E0,z = 0)

0,0, 0,

0, 0,

0,0,

Eq. 3a

Eq. 3b

Eq. 3c

zx y

y x

yz

Hj H j E

xj E j H

Ej H

x

0, 0,

0,0,

Eq. 4a

1 Eq. 4b

x y

yz

H E

EH

j x

Substitute Eq. (4a) and (4b) into Eq. (3a) to obtain an equation that only contains 𝐸 , .

0, 2c 0,

10y

y

Ek E

x x

0,

0, 0,z

x y

Hj H j E

x

0,

0, 0,

1 yy y

Ej E j E

x j x

TM Wave Equation

Slide 38

Solve Eq. (3e) for 𝐸 , and solve Eq. (3f) for 𝐸 , .

TM Mode (i.e. H0,z = 0)

0,0, 0,

0, 0,

0,0,

Eq. 3d

Eq. 3e

Eq. 3f

zx y

y x

yz

Ej E j H

xj H j E

Hj E

x

0, 0,

0,0,

Eq. 5a

1 Eq. 5b

x y

yz

E H

HE

j x

Substitute Eq. (5a) and (5b) into Eq. (3d) to obtain an equation that only contains 𝐻 , .

0, 2c 0,

10y

y

Hk H

x x

0,

0, 0,z

x y

Ej E j H

x

0,

0, 0,

1 yy y

Hj H j H

x j x

37

38

Page 20: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

20

Typical Modes in a Slab Waveguide

Slide 39

TE Modes

TM Modes

ncore = 2.0

nclad = 1.5

ncore = 2.0

nclad = 1.5

01.8

01.8

Effective refractive indices

Effective refractive indices

x

yz

Remarks About Slab Waveguide Analysis

•Waves are confined in only one transverse direction.

•Waves are free to spread out in the uniform transverse direction

•Propagation within the slab can be restricted to the 𝑧direction without loss of generality.

Slide 40

39

40

Page 21: Lecture -- Waveguide Analysis Setup · Lecture Outline •Governing Equations for Waveguide Analysis •Reduced Set of Equations for Waveguide Analysis •Analysis Setup •for hybrid

2/12/2020

21

Summary of This Lecture

• Identify what types of modes are supported• TEM, TE, TM, or hybrid

• Analysis setup

Slide 41

TEM

2 0V

TE

2 20, c 0, 0z zH k H

TM

2 20, c 0, 0z zE k E

Hybrid

0, 0,2

0, 0,

1 1 1 1 1 1 1 10

01 1 1 1 1 1 1 1

x x

y y

x y x x E Ex y x xE E

y y y x y y y x

Slab

0, 2c 0,

0, 2c 0,

1TE: 0

1TM: 0

yy

yy

Ek E

x x

Hk H

x x

41


Recommended