第六章_平面电磁波的传播.ppt

驻波不传输能量 能量在 空间进行电能与磁能的交换。而波节点处平均能量密度恒为0,故能量不能通过节点传播 波节与波腹在空间上相差 。 下 页 上 页 返 回 图6.6.2 波腹与波节 电场与磁场存在 的相位差 3.能量 密度 合成波 y y 4.理想导体表面必有感应电流 在理想导体表面,电场强度为零,磁场强度最大, 因此在理想导体表面出现了一层面电流. 入射电场强度的有效振幅 例题6-9p243 其法向方向由1指向2 1．理想介质中的平面波性质 图 对理想介质的正入射 6.6.2 平面波对理想介质的正入射 (Plane Wave Incident to Perfect Dielectric ) 分界面边界条件 (1) 联立式(1)、(2) 下 页 上 页 返 回 (没有全反射现象发生, 的条件不满足) (2) 两种介质都为理想介质 当 ，称为良导体， 6.3.3良导体中的波 — 等效介电常数 故 令 （ 透入深度） 相速度 波长 对高频电磁波，衰减常数 值非常大，因此电场,磁场的 振幅都发生急剧的衰减，因此电磁波无法进入良导体 深处，仅存在其表面。定义透入深度d,表示 电磁波进入良导体后，其振幅下降到表面处振幅的 1/e 时所传播的距离。 电场磁场不同相位，磁场相位落后电场45度 良导体中波的传播特性： 理想介质与良导体中均匀平面波传播特性的比较。 图6.3.1 导电媒质中正弦均匀平面波沿 x 方向的传播 有关，是色散波。 相速与 E , H 为减幅波（集肤效应) ； 波阻抗为复数, 超前 下 页 上 页 返 回 例题p229 电场能量小于磁场能量， 说明良导体中电磁波以磁场为主 良导体中电磁波的相速和波长 都较小（电导率 很大） 极化的概念 波的极化表征在空间给定点上(x为常数)电场强度矢量的取向随时间变化的特性, 是电磁理论中的一个重要概念。 在电磁波传播空间给定点处，电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹。 波的极化 一般情况下，沿+x方向传播的均匀平面波 ，其中 (画图说明) 6.4 平面波的极化 Plane Wave Polarization 图6.4.1 直线极化的平面波 6.4.1 直线极化（Linear Polarization) 特点：Ey 和 Ez 同相或反相。 合成后总电场大小 下 页 上 页 返 回 条件： 或 随时间变化 常数 因x固定，故取x=0平面研究较为方便 方向 特点：合成波电场的大小随时间变化但其矢 端，轨 迹与y轴的夹角始终保持不变。 结论：任何两个同频率、同传播方向且极化方向互相垂直的线极化波，当它们的相位相同或相差为±π 时，其合成波为线极化波。 另，工程上常将垂直于地面的线极化波称为垂直极化波， 将平行于地面的线极化波称为平行极化波。 例收音机,电视天线 振幅不限 6.4.2 圆极化波 则 条件： 合成波电场的模 常数 合成波电场与+ y 轴的夹角 随时间变化 特点：合成波电场的大小不随时间改变，但方向却随时间变 化，电场的矢端在一个圆上并以角速度ω 旋转。 结论：任何两个同频率、同传播方向且极化方向互相垂直的 线极化波，当它们的振幅相同且相位差为±π/ 2 时， 其合成波为圆极化波。 （Circular Polarization) 取x=0平面研究 左旋圆极化波：若φy－φz＝-π/2，则电场矢端的旋转方向与电磁波传播方向+x成左手螺旋关系，称为左旋圆极化波 合成波电场与+ y轴的夹角 这里假定波沿x轴正向传播 Ey 滞后 Ez 为左旋极化波。 图6.4.2 圆极化的平面波 右旋圆极化波：若φy－φz＝π/2，则电场矢端的旋转方向与 电磁波传播方向成右手螺旋关系，称为右旋圆极化波 合成波电场与+ y轴的夹角 这里假定波沿x轴正向传播 Ey 超前 Ez 为右旋极化波。 一般情况下，令 ，由 6.4.3 椭圆极化波 可得到 特点：合成波电场的大 小和方向都随时间 改变，其端点在一 个椭圆上旋转。 振幅不等， 初相位差为 任意值 椭圆的长轴与+y轴的夹角由上式确定 则沿顺时针方向旋转.为左旋椭圆极化 ,(假定沿x正方向传播)