مد (الکترومغناطیس)

مُد (به انگلیسی: mode) سامانه‌های الکترومغناطیسی الگوی میدان امواج منتشر شده را توصیف می‌کند.^[۱]^: ۳۶۹

برخی از طبقه‌بندی‌های مُدهای الکترومغناطیسی عبارتند از:^[الف]

مُدها در موجبرها و خطوط انتقال. این مُدها مشابه مُدهای نرمال ارتعاش در سامانه‌های مکانیکی هستند:^[۲]^{الف. ۴}
- مُدهای عرضی، مُدهایی که حداقل یکی از میدان‌های الکتریکی و میدان مغناطیسی را به‌طور کامل در جهت عرضی دارند.^[۳]^: ۵۲
  - مُد الکترومغناطیسی عرضی (TEM)، مانند یک موج فضای آزاد، هم میدان الکتریکی و هم میدان مغناطیسی کاملاً عرضی هستند.
  - مُدهای الکتریکی عرضی (TE)، فقط میدان الکتریکی کاملاً عرضی است. همچنین به عنوان مُد H برای نشان دادن وجود یک مولفه مغناطیسی طولی ذکر شده است.
  - مُدهای مغناطیسی عرضی (TM)، فقط میدان مغناطیسی کاملاً عرضی است. همچنین به عنوان مُد E برای نشان دادن وجود یک مولفه الکتریکی طولی ذکر شده است.
- مُدهای الکترومغناطیسی ترکیبی (HEM)، هر دو میدان الکتریکی و مغناطیسی دارای یک مولفه در جهت طولی هستند. آنها را می‌توان به عنوان یک برهم‌نهی خطی از مُدهای TE و TM مربوطه تحلیل کرد.^[۴]^: ۵۵۰
  - مُدهای HE، مُدهای ترکیبی که در آن مولفه TE غالب است.
  - مُدهای EH، مُدهای ترکیبی که در آن مولفه TM غالب است.
  - مُدهای مقطع طولی^[۵]^: ۲۹۴
    - مُدهای الکتریکی مقطع طولی (LSE)، مُدهای ترکیبی که در آنها میدان الکتریکی در یکی از جهات عرضی صفر است.
    - مُدهای مغناطیسی مقطع طولی (LSM)، مُدهای ترکیبی که در آنها میدان مغناطیسی در یکی از جهات عرضی صفر است.
- اصطلاح مُد-ویژه (به انگلیسی: eigenmode) هر دو به عنوان مترادف برای مُد استفاده می‌شود^[۶]^:۵٫۴٫۳ و به عنوان توابع ویژه در تحلیل بسط مُد-ویژه موجبرها.^[۷]
  - به‌طور مشابه مُدهای طبیعی در روش بسط منفرد تحلیل موجبر و مُدهای مشخصه (به انگلیسی: characteristic modes) در تحلیل مُد مشخصه به وجود می‌آیند.^[۷]
مُدها در ساختارهای دیگر
- مُدهای بلوخ، مُدهای امواج بلوخ; اینها در ساختارهای تکرار شونده دوره ای رخ می‌دهند.^[۸]^: ۲۹۱

نام مدها گاهی با پیشوند شِبه (به انگلیسی: quasi-) قرار می‌گیرند، به این معنی که مُد کاملاً خالص نیست. به عنوان مثال، مُد شبه TEM یک مولفه کوچک از میدان طولی دارد.^[۹]^: ۱۲۳

یادداشت

↑ جهت‌های طولی و عرضی گفته‌شده نسبت به جهت انتشار امواج هستند.

منابع

↑ Jackson, John David (1975). Classical electrodynamics (2d ed.). New York: Wiley. ISBN 978-0-471-43132-9.
↑ {{cite book}}: Empty citation (help)
↑ Connor, F. R. (1972). Wave transmission. His Introductory topics in electronics and telecommunication. London: Edward Arnold. ISBN 978-0-7131-3278-6.
↑ Chen, Wai Kai (2004). The Electrical Engineering Handbook. Elsevier. ISBN 0-08-047748-8.
↑ Zhang, Kequian; Li, Dejie (2008). Electromagnetic Theory for Microwaves and Optoelectronics (به انگلیسی). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. doi:10.1007/978-3-540-74296-8. ISBN 978-3-540-74295-1.
↑ Rothwell, Edward J.; Cloud, Michael J. (2001). Electromagnetics. Electrical engineering textbook series. Boca Raton, Fla: CRC Press. ISBN 978-0-8493-1397-4.
1 2 Huang, Shaode; Pan, Jin; Luo, Yuyue (2018). "Study on the Relationships between Eigenmodes, Natural Modes, and Characteristic Modes of Perfectly Electric Conducting Bodies". International Journal of Antennas and Propagation (به انگلیسی). 2018: 1–13. doi:10.1155/2018/8735635. ISSN 1687-5869. {{cite journal}}: |hdl-access= requires |hdl= (help)
↑ Yang, Jianke (2010). Nonlinear waves in integrable and nonintegrable systems. Mathematical modeling and computation. Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics. ISBN 978-0-89871-705-1.
↑ Edwards, T. C.; Steer, Michael Bernard (2016). Foundations for microstrip circuit design (Fourth ed.). Chichester, West Sussex, United Kingdom: IEEE Press, Wiley. ISBN 978-1-118-93619-1.

[2] جهت‌های طولی و عرضی گفته‌شده نسبت به جهت انتشار امواج هستند.

[Jackson19752-1] Jackson, John David (1975). Classical electrodynamics (2d ed.). New York: Wiley. ISBN 978-0-471-43132-9.

[RothwellCloud2001-3] {{cite book}}: Empty citation (help)

[Connor1972-4] Connor, F. R. (1972). Wave transmission. His Introductory topics in electronics and telecommunication. London: Edward Arnold. ISBN 978-0-7131-3278-6.

[Chen2004-5] Chen, Wai Kai (2004). The Electrical Engineering Handbook. Elsevier. ISBN 0-08-047748-8.

[ZhangLi2008-6] Zhang, Kequian; Li, Dejie (2008). Electromagnetic Theory for Microwaves and Optoelectronics (به انگلیسی). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. doi:10.1007/978-3-540-74296-8. ISBN 978-3-540-74295-1.

[RothwellCloud20012-7] Rothwell, Edward J.; Cloud, Michael J. (2001). Electromagnetics. Electrical engineering textbook series. Boca Raton, Fla: CRC Press. ISBN 978-0-8493-1397-4.

[HuangPanLuo2018-8] 1 2 Huang, Shaode; Pan, Jin; Luo, Yuyue (2018). "Study on the Relationships between Eigenmodes, Natural Modes, and Characteristic Modes of Perfectly Electric Conducting Bodies". International Journal of Antennas and Propagation (به انگلیسی). 2018: 1–13. doi:10.1155/2018/8735635. ISSN 1687-5869. {{cite journal}}: |hdl-access= requires |hdl= (help)

[Yang2010-9] Yang, Jianke (2010). Nonlinear waves in integrable and nonintegrable systems. Mathematical modeling and computation. Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics. ISBN 978-0-89871-705-1.

[EdwardsSteer2016-10] Edwards, T. C.; Steer, Michael Bernard (2016). Foundations for microstrip circuit design (Fourth ed.). Chichester, West Sussex, United Kingdom: IEEE Press, Wiley. ISBN 978-1-118-93619-1.

[۱]

[الف]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]

[۹]