２本の結合ＴＥＭ線路間のエネルギー移行の不思議さ

質問

２本の結合ＴＥＭ線路間のエネルギー移行の不思議さ

完全なＴＥＭ伝送路の電磁界というのは電磁界の成分は進行方向に対して垂直方向、つまり断面内
にしか存在しませんね。なのに４分の１波長間を近づけて愚奇モードのインピーダンスを互いに違
えてやると方向性結合器ができ、電力が入力線路からもう１本の線路に移り取りだすことができます。
つまりＴＥＭモードの伝送方向と直角方向（場の縦方向）に電力が運ばれた事になります。

断面方向に伝搬する成分は全くないのになぜエネルギーは他の伝送線路に移行するのでしょうか。
しばしば偶数奇数モードの重ね合わせ（干渉）で説明を受けますがエネルギーが空間を移動するには
必ずポインティングベクトルが必要であると私は思うのですが・・・

よろしくご指南お願いいたします。

回答No.1

178-tall · ベストアンサー

ご質問のポイントを把握できず、大雑把な反問になりますが…。

常用の結合 TEM 線路モデルは、M, C 結合ですね。
電波輻射が問題にならない範囲 (あるいは無視できる範囲)ならば、つまり電力伝送を線路上に限れば、線路間の伝送を説明できているんじゃないでしょうか？
電波輻射を考慮せねばならない場合は、ポインティング (Poynting) 式のベクトルの導入が有効になるのでしょうが。

補足

説明が雑で申し訳ありませんでした。この問題は結合した１次元伝送線路間の問題で、基本的に
は完全なＴＥＭモード（Transvers Electric Magnetic Mode)という仮定なので完全に遮蔽
空間内の電磁界であり放射は一切ともないません。このときの横方向（断面内方向）へのエネルギー
移行の不思議さを論じています。線路間の結合は分布的電磁界結合ですからＭ，Ｃといっても
おかしくないと思います。しかしあくまで集中定数で結合しているわけではありません。

放射があろうとあるまいと空間を電磁界エネルギーが移行するにはポインティングベクトルが
普通は存在します。１次元伝送線路のポインティングベクトルは軸方向なので直角方向の流れ
をうまく説明できないと思って質問したのです。ご再考よろしくお願いします。