《电磁波与天线仿真与实践》课件_电波与天线知识点7 电磁波的形成、分类和特性.pptx

复习

●电场与磁场之间的联系

法拉第电磁感应定律

楞次定律

●麦克斯韦方程组的含义

本次课内容

•电磁波的产生

•电磁波的分类

•电磁波的主要特性

电磁波的产生

•大自然产生的电磁波

•工业社会人为（有害）电磁波

•无线电通信电磁波的产生—

天线辐射的电磁波

电磁波的激发

当天线馈以随时间谐变的电流，谐变电流将在

其周围激发出随时间简谐变化的磁场，谐变的磁

场又将激发出谐变的电场。导线外部空间谐变电

磁场相互激发并向外延伸传播，形成电磁波。

源区

影响波源辐射的因素

•波源的频率

•波源的结构

电磁波的频率和发射电磁波的电台工作

频率有关系么？

电磁波的分类

•在同一时刻，电磁波在空间传播中相位相同

的点连成的面称为等相位面（又叫波前）。

•电磁波的分类1

•球面（电磁）波：等相位面是球面

•平面（电磁）波：等相位面是平面

•均匀平面波：等相位面上振幅相等的平面

波

•非均匀平面波：等相位面上振幅不相等的

平面波

波前2

波前1

全向点源

天线的波前

电磁波的分类

•电磁波的分类2

•1）横电磁波，简称TEM波

•传播方向S、电场方向E、磁场方向H

•S⊥E⊥H三者之间是相互正交的：即电场方向与

磁场方向是相互垂直且均和传播方向垂直

•空间传播的电磁波是TEM波

•2）横磁波，简称TM波

•在传播方向只有电场分量，但没有磁场分量。即

磁场局限在横平面内

•3）横电波，简称TE波

•在传播方向只有磁场分量，但没有电场分量。即

电场局限在横平面内

横电磁波（TEM波）

a侧视图b俯视图

横电磁波（TEM波）

Y

电

场

方

向

磁场方向

X

电磁波的传播

天线在开放空间中传播的电磁波属于横电

磁波

横磁波TM波

磁场局限在横平面内，在传播方向y轴上没有磁场分量

横电波TE波

a侧视图b俯视图

电场局限在横平面内，在传播方向y轴上没有电场分量

电磁波的传播特性

l无线电波在空间或介质中传播具有折射、反

射、散射、绕射以及吸收等特性。

l无线电波随着传播距离的增加而逐渐衰减，

造成扩散衰减；

l而在介质中传播，电波能量被介质消耗，造

成吸收衰减和折射衰减等。

反射（Reflection）

正如光波会被镜面反射一样，无线电波也会被任何导电的介质如金属表面

或地球表面反射，且入射的角度与反射的角度相同。反射后入射波的相

位与反射波的相位发生了180°的变化。

入射方向

反射方向

电磁波的反射

折射（Refraction）

折射是电磁波传播与光的传播类似的另一种现象。当电磁

波在两种不同介质密度的介质中传播时就会发生折射。