北邮电磁场电磁波期末复习课件.ppt

斜入射到理想介质界面 （水平极化）反射系数RP 结合折射定理 斜入射到理想介质界面 （水平极化）传输系数TP 结合折射定理 斜入射到理想介质界面 垂直极化波切向电场的反射系数RN、传输系数TN 平面波斜射到理想介质分界面上的反射系数R及传输系数T的公式又叫 菲涅尔公式。 斜入射到理想介质界面 介质分界面上波的全反射与临界角 平面波斜射到理想介质的分界面上将引起波的反射和折射。但在某种条件下就只有反射而无折射,即出现了波的全反射现象。 分析思路：折射定理 当折射角θT =90°时，则无折射波往第二种介质中传播。此时的入射角用θc来表示，称为临界角。 全反射条件： 斜入射到理想介质界面 全折射与布儒斯特角 现象：电磁波投射到介质分界面而不产生反射； 思路：令反射系数等于0 垂直极化平面波无论怎么入射都不可能形成全折射！ 垂直极化平面波 斜入射到理想介质界面 现象：电磁波投射到介质分界面而不产生反射； 思路：令反射系数等于0 全折射与布儒斯特角 平行极化平面波 布儒斯特角和临界角的大小比较？ 全折射条件：平行极化 第十章 矩形波导 矩形波导中为什么不能传输TEM波 纵向场法 矩形波导中场的解，模式的概念 截止波长，频率 矩形波导中的各参数 简并模 单模传输条件 矩形波导中的衰减 矩形波导 矩形波导中传输的是什么电磁波 TEM波？ b a B I TEM波 场只位于截面内 磁力线闭合且时变 传导电流（不可能） 位移电流 有纵向场的存在 矩形波导 理想介质（无损）、无源区域对应的复数形式的麦克斯韦方程组： 亥姆霍兹方程 通过拉普拉斯算符和场矢量的纵横分离得到纵向场分量的标量偏微分方程。另外，麦氏方程组决定了横向场分量可以由纵向场分量来表示，因此求解纵向分量成为了关键。 求解思路：纵向场分量法 矩形波导 TM波 TE波 利用分离变量法得到纵向场分离的通解，然后利用边界条件确定待定系数，即波导四壁（理想导体）的切向电场为零。 TMmn波的纵向场分量 TEmn波的纵向场分量 矩形波导 将 对应的波长（频率）称为截止波长（频率）。 矩形波导 传输条件： 工作波长小于截止波长lc时可传。 工作频率高于截止频率fc时可传。 矩形波导 相移常数β 波导波长 TEM波的工作波长和相移常数。 矩形波导 相速度vp 群速度vg 都与频率有关, 说明TE和TM波有色散特性。 矩形波导 由 矩形波导 指两种模式具有相同截止波长的现象。例如，矩形波导中的TE11模和TM11模简并。 简并 以 a=2b 的波导中TE波为例： 第十一章 电偶极子的解 场区的划分及其特点——近场区，远场区，过渡区 电偶极子的辐射功率与辐射电阻 镜像法 电偶极子的矢量位: 1. 电场仅有 和 两个分量，磁场仅有 分量，三个场分量相互垂直。 3. 电磁场的各分量均随r的增大而减少，每个分量随r增大而减小的速度不同。 电偶极子辐射场的特点 电力线在子午面内（含z轴的平面），磁力线在赤道 面内（垂直于z轴的平面）。 根据r的大小，可将电基本振子的场分为三个区域，即近区场、远区场和过渡场。 1.?? 近区场 或 所确定的区域。 场域的划分 电偶极子近区场场量的表示式 1) 电偶极子辐射近场场量的表示式和稳态场的公式完全相符， 和 与静电场问题中电偶极子的电场相似； 和恒定电流元的磁场相似。因此，近区又称为似稳区，近区场称为似稳场。 2)???场随距离r的增大而迅速减小； 3)??电场滞后于磁场900，因而波印廷矢量是虚数，每个周期的平均辐射功率为零。 电偶极子辐射近场的特点 2.? 远区场： 或 所确定的区域。 远区场内的电磁场主要由 项决定， 和 项可忽略。 电偶极子远区场场量的表示式 1) 仅有 和 两个分量，两者在时间上同相，在空间上互相垂直，并与r矢径方向垂直。 2) 坡印亭矢量 是纯实数，方向为r矢径方向。----- 辐射场 3)????? 和 两个分量均与 成正比，这是由扩散引起的。当距离增加时，场强减少得比较缓慢， 因而可以传播到离发射天线很远的地方。 远区场(辐射场)的特点： 4)?? 远区场的电场和磁场之比等于波阻抗? （单位：欧姆） 在自由空间中 5)??? 电偶极子辐射场与 成正比，可见辐射场是