《工程电磁场原理》_浙大_倪光正_05.ppt

第5章 动态电磁场Ⅱ： 电磁辐射与电磁波 ;5.1 电磁辐射;陕西省广播电台中波天线;微波发射、接收天线;陕西省电视塔;微 波 天 线;微 波 天 线;微 波 天 线;雷 达;遥感卫星接收解调技术;微 波 通 讯;遥感卫星影像的应用;5.1.1 电偶极子的电磁场;2.电磁辐射的过程;某一瞬间E 线与H 线在空间的分布;3.电偶极子的电磁场;? ，且都是向 r 方向传播的电磁波——“?t-kr” ;5.1.2 近场与远场;2.远区—— kr 1 或 r ?;? 波阻抗;? 辐射功率Pe ;例5.1 元天线的辐射功率;本例计算结果表明：;5.1.3 方向图;电偶极子天线;立体方向图;? 各类天线的方向性( 方向图 )是不一样的； ? 若 ?l 不再满足 ?l ? 条件时，则必须考虑沿天线的推迟效应，此时天线在各方向上的辐射场强特性也有所变化 ； ? 基于天线的方向性，收、发天线应有相同的方向图。 ;5.1.4 线天线与天线阵;终端开路传输线张开成对称振子;2.天线阵;微波接力示意图;同步卫星建立全球通信; 空间太阳能发电站和电力传输 ;5.2 理想介质中的均匀平面电磁波;均匀平面电磁波的示意图;5.2.1 波动方程及其解;对于时谐电磁场的复数形式：;5.2.2 均匀平面电磁波的物理意义;(2) 均匀平面波：在 z = c 的等相位面上，各点场量的相位、数值均相等，故有等相位面与等幅面一致的特征； (3) “波的极化”——电场强度末端对时间变化的轨迹(等相位面上)特征，为线极化波。; 波的传播特性：;(4) 波长 ;[解];(2);5.2.3 波矢量;例5.3 已知空气中均匀平面电磁波的磁场强度为;(2);(3);5.3 有损媒质中的均匀平面电磁波;ke——有损媒质的传播系数，为一复数。 ;有损媒质中的均匀平面波; 波的特征：;(2) 相异点： ;5.3.2 低损耗介质 (tan ? 1 );5.4 均匀平面电磁波的反射与透射; 平行极化波——电场强度矢量与入射面平行。; 垂直极化波——电场强度矢量与入射面垂直。;5.4.1 反射定律与透射定律;5.4.2 理想介质中平行极化波的斜入射;5.4.3 理想介质中垂直极化波的斜入射;? 对于理想导体平面情况，如设 z?0 的空间为理想导体，由于?2＝0，故无论对于平行极化还是垂直极化情况，透射系数 T 为零，反射系数 R为-1。;[解]; 反射波的波矢量为;(3) 基于所得的空气中合成电场强度和磁场强度的表达式，可以看出，合成波的电场强度和磁场强度在 x 方向均为正向行波，而在 z 方向则呈现驻波分布。电场强度仅有垂直于传播方向（即 x 方向）的分量，无传播方向的分量；而磁场强度既有垂直于传播方向（即 x 方向）的分量，也有传播方向的分量，所以，空气中的合成波为 TE 波。;5.4.4 理想介质中的全反射和全折射;? ?1 ?2 ;(2);(3);5.4.4 垂直入射电磁波的反射与透射;反射系数 ; 波由理想介质垂直入射到理想导体( ?2 ? ? )平面的情况;? 全反射现象。此时理想介质中的合成电场呈驻波形态；合成磁场亦为驻波，两者错开 ( 空间上 ) ，相位差90°( 时间上 )。; 均匀平面电磁波垂直入射两理想介质平面的情况;5.5 均匀平面电磁波的极化;合成;5.5.2 圆极化;左旋极化波;5.5.3 椭圆极化