电磁波与微波技术第3章节幻灯片.pptVIP

? E H v x Ey 0 ?1 = 0 ?2 = ? y z TE波 传播方向 Ey 0 ?1 = 0 ?2 = ? y z 4）合成场不是均匀平面波。由于合成波的相位随 x 变化，而振幅与 z 有关 Ey 0 ?1 = 0 ?2 = ? y z 如果在 Ey=0处放置一块无限大平面板，该导电平面不会破坏原来的场分布。 这就表明， 在两块相互平行的无限大的理想导电平面之间可以传播 TE 波 如果再放置两块垂直于 y 轴的理想导电平面，由于电场分量与该表面垂直，也符合边界条件。这样，在四块理想导电平板形成的矩形空心金属管中可以存在 TE 波。 矩形或圆形金属波导可以传输，而且只能传输 TE 波或 TM 波，它们不可能传输 TEM 波。 驻波 行波 一区合成波既有行波又有驻波为行驻波。 二区透射波与入射波一样为为行波。 （3.93） 当 时，R0，在分界面上入射电场与反射电场同相相加，电场为最大值，磁场为最小值 当 时，R0，在分界面上电场为最小值，磁场为最大值 三， ①导电媒质 对②导电煤质 的垂直入射 衰减 入射波，反射波在传播过程中都在衰减 一区合成波： 3.4.3 对导电媒质平面的垂直入射 二区折射波： （3.99） 折射波在传播过程中也一样在衰减 假设1区为空气，2区为良导体（铜） 在良导体中，衰减很快，出现集肤效应 集肤深度： 频率越大（高频）电场进入良导体表面后振幅迅速变小，电流集中在良导体的表面，载流截面积小，高频电阻大于低频或直流电阻。 集肤深度： 减小高频电阻的唯一方法：增加良导体的表面积，采用相互绝缘的多股传输线 例3.6 分别计算频率为f1=50Hz、f2=1MHz、f3=10GHz时电磁波在铜中的趋肤厚度。已知铜μ≈μ0、ε≈ε0、σ=5.8×107S/m。 解 当f1=50Hz时 频率越大，趋肤深度越小 3.5.2平面波在不同煤质分界面的斜入射 ?i ?t ?1 ?1 ?2 ?2 x z 折射波 反射波 法线 y ?r 入射波 1.正弦平面波在媒质分界面上的反射和折射规律 斯耐尔定律： ①入射线，反射线及折射线位于同一平面； ② 入射角? i 等于反射角 ? r ； ③ 折射角 ? t 与入射角 ? i 的关系为 隐形轰炸机B2 ? i ? r 反射波被反射到前方，单站雷达无法收到回波 隐形轰炸机F117 收发分开的双站雷达 --反隐形 2.正弦平面波对理想介质的斜入射 斜入射时反射系数及透射系数与平面波的极化特性有关 电场方向与入射面平行的平面波为平行极化波 电场方向与入射面垂直的平面波为垂直极化波 ?i ?r ?t ?1 ?1 ?2 ?2 E i E t E r H i H r H t z x O 平行极化波 ?i ?r ?t ?1 ?1 ?2 ?2 E i E t E r H i H r H t z x O 垂直极化波 1）垂直极化波反射系数及透射系数分别为： 2）平行极化波反射系数及透射系数分别为： 当入射角 时: 斜滑投射 无论何种极化以及何种媒质，反射系数接近-1 ，透射系数接近0。这就表明，入射波全被反射，且反射波同入射波大小相等，但相位相反。 当入射角 时: 斜滑投射 事例1：当我们十分倾斜观察任何物体表面时，物体表面显得比较明亮。此时两种极化方向的反射光波的相位相同。 事例2：地面雷达存在低空盲区 地面雷达无法发现低空目标。 地面入射波处于斜滑投射方向，反射系数为-1，入射波1与反射波2，大小相等，相位相反，合成波大大削弱。由飞机产生的反射波也很小 2 1 3.5.3 无反射与全反射 经过推导知平行极化波的反射系数为： 若入射角 满足下列关系 则反射系数 反射波消失,为无反射 布鲁斯特角 垂直极化波的反射系数为： 只有当 ，反射系数 ，因此，垂直极化波不可能发生无反射 当一个无固定极化方向的光波，若以布鲁斯特角向边界斜投射时，由于平行极化波不会被反射，因此，反射波中只剩下垂直极化波。(采用这种方法即可获得具有一定极化特性的偏振光)。 若入射角 ? i 满足 这种现象称为全反射。 当入射角大于全反射角时，全反射现象继续存在 临界角 发生全反射时的折射波特性: 折射波沿+X方向传播，但其振幅沿+Z方向按指数规律衰减 x z 光导纤维的介质外层表面存在表面波，因此，必须加装金属外壳给予电磁屏蔽，这就形成光缆。 光导纤维：由两种介电常数不同的介质层形成的，其内部芯线的介电常数大于外层介电常数。当光束以大于临界角的入射角度自