电磁场与波课件——期末复习-后半内容.pptVIP

期末复习 电磁场与电磁波 电磁场与电磁波 期末复习 电磁场与电磁波 （第四版） 期末复习 期末考试题型：填空、选择、简答、计算。 概念：计算 3（3.5）：7（6.5） 期末复习 * 期末复习 * 五、六、均匀平面波电磁场的振幅在等相位面上不变 期末复习 * 电磁场复矢量解为： 的方向满足右手螺旋法则 为横电磁波（TEM波） 沿空间相位滞后的方向传播 电场与磁场同相，振幅为 倍 本征阻抗为复数,磁场相位滞后于电场 电磁场能量密度相等 平均磁场能量密度大于平均电场能量密度 电、磁场振幅不变 电场与磁场的振幅呈指数衰减 相速与频率无关 与频率有关 理想媒质中（导电媒质） 期末复习 * 良导体： 波长： 相速： 良导体中电磁波的磁场强度的相位滞后于电场强度45o。 期末复习 * 合成波极化的小结 线极化：?φ＝0、±? 。 ?φ＝0，在1、3象限；?φ＝±? ，在2、4象限。 椭圆极化：一般情况。 圆极化：?φ＝±? /2，Exm＝Eym 。 电磁波的极化状态取决于Ex和Ey的振幅Exm、Eym和相位差 ?φ＝φy－φx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 极化形式 旋向判断：对于瞬时情况，任取两个时刻，画出矢端位置，以时间滞后矢端转向与 传播方向满足右（左）手螺旋确定；对于复数形式，根据波沿相位滞后的方向传画 出矢端转向，再利用矢端转向与传播方向满足右（左）手螺旋确定。 期末复习 * z x 媒质1： 媒质2： y 分界面上的反射系数 分界面上的透射系数 入射波空间： 透射波空间： 期末复习 * 对理想导体表面的垂直入射 对理想导体垂直入射时电场、磁场的波节与波腹 驻波 期末复习 * 对理想介质分界面的垂直入射 —— 合成波电 场振幅 —— 合成波电 场 z ? 0 大小、位置：? 0的电场与? 0正好相反；波腹波节位置，磁场和电场正好相反；尤其注意分界面上是波腹还是波节 驻波系数 驻波比 ？取值范围 期末复习 * 均匀平面波对理想介质分界面的斜入射 i q r q t q z x y i E // i E i ^ E 入射波 反射波 透射波 分界面 入射面 // r E r ^ E r E t ^ E t E // t E i k r k t k ——平行极化波发生全透射。 当θi＝θb 时，Γ// 0 布儒斯特角（非磁性媒质） ： 产生全反射的条件为： 电磁波由稠密媒质入射到稀疏媒质中，即ε1 ε2 ； 入射角不小于 称为全反射的临界角。 期末复习 * 垂直极化波对理想导体表面的斜入射 平行极化波对理想导体表面的斜入射 有一正弦均匀平面波从空气中斜射入到z 0的理想导体平面上，如图示。 已知入射波的电场为 （1）求均匀平面波的波长 （2）求入射角 （3）求入射波的磁场 （4）求反射波的电场 期末复习 * （1）入射波的波矢量为 入射波的相位因子为 （2） （3）入射波传播方向的单位矢量为 （4）据斯耐尔反射定律 又在理想导体平面上，垂直极化波的反射系数 期末复习 * 无源空间中（媒质参数为 ），已知均匀平面波的电场复数表示式为 （1）确定均匀平面波的传播方向和频率； （2）求出与 相应的磁场表示式 （3）描述该均匀平面波的极化形式； （4）当该均匀平面波垂直入射到理想导体平面时，求该反射波的电场表示式， 并描述其极化特性 解：沿+x轴方向传播 （14分） （1分） 相速 而相位常数 故 （2分） （4分） （2） 期末复习 * （2分） （3）沿+x轴方向传播的左旋圆极化波 （4）反射系数 故反射波电场为 （3分） （1分） 可见，反射波是-x轴方向传播的右旋圆极化波。 （2）据 得 期末复习 * 七、（矩形）波导 TM、TE波小结 不存在TM0n、 TMm0和TM00、 TE00 只有满足 的模式才能在波导中传播 工作频率越高，可以传播的高次模式越多,TM最低模式为TM11，TE最低模式为TE10 （a b ） 期末复习 * TM、TE波小结（续） 截止频率为 其中， 波导波长 相速 相位常数 波阻抗 截止波长 期末复习 * 八、电流元天线辐射 近区场：电场和磁场存在?／2的相位差，能量在电场和磁场以及场与源之间交换，没有辐射;所以近区场也称准静态场 远区场的特点 TEM波 非均匀球面波，电磁场振幅与 1/r 成正比。 电磁场振幅比等于媒质的本征阻抗 具有方向性,方向性因子为sinθ 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 * 第一课 第一课 第一课 第一课 期末复习 电磁场与电磁波 电磁场与电磁波 期末复习 第一课 * 第一课 * 第一课 *