第5章-均匀平面波在无界媒质中的传播.pptVIP

*5.2.5极化波的分解任何一个线极化波都可以表示成旋向相反、振幅相等的两圆极化波的叠加,即任何一个椭圆极化波也可以表示成旋向相反、振幅不等的两圆极化波的叠加,即任何一个线极化波、圆极化波或椭圆极化波可分解成两个线极化波的叠加*理想介质导电媒质*沿z轴传播的均匀平面波解为令，则均匀平面波解为5.3.1导电媒质中的均匀平面波称为电磁波的传播常数是衰减因子，?称为衰减常数，单位：Np/m（奈培/米）是相位因子，?称为相位常数，单位：rad/m（弧度/米）瞬时值形式振幅有衰减波动方程*本征阻抗导电媒质中的电场与磁场理想介质中的电场与磁场相伴的磁场本征阻抗为复数磁场与电场不同相,且滞后电场*电场强度E、磁场强度H与波的传播方向相互垂直,是横电磁波（TEM波）；电场磁场不同相,磁场相位滞后于电场*传播参数第5章均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波电子科技大学编写高等教育出版社高等教育电子音像出版社出版第5章均匀平面波在无界媒质中的传播电磁场与电磁波电子科技大学编写高等教育出版社高等教育电子音像出版社出版*分类分析时变电磁场问题第4章电磁波的典型代表电磁波的传输共性问题个性问题电磁波的辐射第5、6章第7章第8章均匀平面波波导天线*分类分析均匀平面波第5章均匀平面波第6章无界单一介质空间无界多层介质空间电磁波传播的媒介环境包括:无界:无障碍的自由空间半无界:半无限大介质，属介质表面反、折射问题有界:波导、传输线等媒介性质有:无耗（非导电）和有耗（导电）。*本章内容5.1理想介质中的均匀平面波5.2电磁波的极化5.3导电媒质中的均匀平面波*需要分析的问题平面波

柱面波

球面波

（固定时刻的复矢量函数）时谐电磁波的分析线极化波

圆极化波

椭圆极化波

（固定位置的瞬时变化）场量随空间位置变化的规律场量随时间变化的规律√√√√√（8章）*理想介质导电媒质*均匀平面波的定义平面波:任意时刻等相位面（波阵面）为平面的波均匀平面波均匀:电磁场的振幅在等相位面上不变电磁波的场矢量只沿传播方向变化,在与传播方向垂直的无限大平面内,电场和磁场的方向、振幅和相位都保持不变特性在等相位面上电场复矢量为常矢数任一时刻等相位面上电磁场的大小和方向不变问题：等相位面上均匀平面波在不同时刻的电磁场也不变吗？波阵面:空间相位相同的点所构成的曲面，即等相位面*5.1理想介质中的均匀平面波*由于5.1.1一维波动方程的均匀平面波解设在无限大的无源空间中,充满线性、各向同性的均匀理想介质。均匀平面波沿z轴传播,则电场强度和磁场强度均不是x和y的函数,即同理结论:均匀平面波没有沿传播方向的场分量，即电场强度和磁场强度都垂直于波的传播方向——横电磁波（TEM波）**设电场只有x分量,即其解为：可见，表示沿+z方向传播的波。的波形解的物理意义第一项第二项沿－z方向传播的波，舍弃电磁波沿空间相位滞后的方向传播*由,可得其中是电场的振幅与磁场振幅之比，具有阻抗量纲，称为波阻抗；又由于与媒质参数有关，又称为媒质的本征阻抗。在真空中相伴的磁场瞬时表达式:*磁场与电场相互垂直，且同相位结论:在理想介质中，均匀平面波的电场强度、磁场强度同相位，且和传播方向相互垂直，遵循右手螺旋法则。*沿z方向传播的均匀平面波其电磁场复矢量解为:均匀平面波为横电磁波（TEM波）电磁波沿空间相位滞后的方向传播小结EHz波传播方向均匀平面波波阵面xyo沿z方向传播的均匀平面波:*1.均匀平面波的传播参数周期T:同一位置，相位变化2π的时间间隔，即（1）角频率、频率和周期（z=常数）角频率ω:表示单位时间内的相位变化，单位为rad/s频率f：tToxE*（2）波长和相位常数（任