电磁场与电磁波复习

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电磁场与电磁波复习,电磁场与电磁波,复习,第二章 电磁场的根本规律,一、麦克斯韦方程组的根本形式,1.积分形式,全电流安培环路定理,电磁感应定律,磁通连续性原理,高斯定理,2.微分形式,二、本构关系,三、电磁场的边界条件,1.边界条件的一般形式,2.边界条件的特殊形式,四、电磁场能量与能流,2.坡应廷矢量,瞬时值,1.电磁能量密度,瞬时值,坡印廷矢量电磁能流密度矢量,一、复矢量的麦克斯韦方程,对无源场,第四章 时变电磁场,二、亥姆霍兹方程,理想介质,三、时谐场的位函数,达朗贝尔方程,2.坡应廷矢量的,时间平均值,四、,平均能量密度和平均能流密度矢量,1.平均能量密度,用复矢量表示平均值,第五章 均匀平面波在无界空间中的传播,一、理想介质中的均匀平面波,1.波动方程,2.波动方程的解,沿任意方向传播的均匀平面波,沿,+z,方向传播的均匀平面波,3.传播特性参数,本征阻抗,波长,相速度,平均能流密度,二、波的极化,1.极化的概念,2.极化的类型,3.极化的类型的判断,三、均匀平面波在导电媒质中的传播,复介电常数,复波数,复本征阻抗,传播常数,良导体中的电磁波,低损耗媒质中的电磁波,1,.对理想导体平面的垂直入射,入射波,反射波,合成波为驻波,第六章 均匀平面波的反射与透射,一、均匀,平面波,对分界面的垂直入射,2,.,对理想介质分界面的垂直入射,入射波,反射波,透射波,介质1中的合成波,3,.相关参数,反射系数,透射系数,对理想导体,驻波系数,二、均匀平面波对分界面的斜入射,斜入射均匀平面波的一般表达式,入射波,反射波,透射波,1.垂直极化波对完纯介质外表的斜入射,入射波,反射波,透射波,相位匹配条件,2.平行极化波对全纯介质外表的斜入射,入射波,反射波,透射波,3.全反射和临界角,4.全透射和布儒斯特角,垂直极化时不存在全透射,平行极化时,第七章 导行电磁波,一、行波的类型,TEM TM TE,二、导行电磁波的分析方法,纵向场法,三、导行电磁波的传播条件及特性,对于TEN波不存在截止条件,对于TM,TE波存在截止条件：,对于,矩形波导,TM,TE,波的截止参数：,截止波数：,截止频率：,截止波长：,相位常数,波导波长,相速度,TM,TE,波的传播特性参数：,模式,参数,TEM波,TM波,TE波,相位常数,波导波长,相速度,波阻抗,TEM,TM,TE,波的传播特性参数：,四、矩形波导中的主模,当 时，矩形波导中的主模为,TE,10,模,主模的特征量,五、矩形谐振腔,谐振频率,对于TE模其中 ，但不同时为0；,对于TM模,其中 ，,时：TM,110,为主模；,时：TE,101,为主模；,时：TE,101,，TE,011,，TM,110,的谐振频率最低，此时不存在单一的主模。,六、传输线,1.传输线的分析方法,路的方法,2.传输线的方程及解,3.传播特性参数,特性阻抗,传播常数,相速度,波长,4.工作参数,无损耗线的输入阻抗,输入阻抗,几种特殊情况下的输入阻抗,（1）,匹配,（2）终端短路,（3）终端开路,4四分之一波长线的输入阻抗 阻抗变换,5二分之一线波长的输入阻抗复原性,传输线的反射系数,(,负载阻抗等于特性阻抗,）：,(,终端短路线,）：,(,终端开路线,）：,(,终端负载为纯电抗,）：,驻波系数,行波状态,驻波状态,混合波状态,5.传输线的工作状态,1.行波状态,2.驻波状态,产生条件,电压,波腹,点（电流,波节,点）在,终端,短路,时，电压,波节,点（电流,波腹,点）在,终端,开路,时，电压,波节,点（电流,波腹,点）在,电压,波腹,点（电流,波节,点）在,3.行驻波,行驻波产生条件,电压的,极大值,和电流的,极小值,出现的位置,电压的,极小值,和电流的,极大值,出现的位置,第八章 电磁辐射,一、矢量位和标量位,矢量位,标量位,二、电偶极子的辐射,远区场,远区辐射场的特点,辐射功率,三、天线的根本参数,1.,方向性函数与,辐射方向图,方向性函数,主瓣宽度,2.方向性系数,3.辐射电阻,R,r,4.天线效率和增益系数,四、对称天线,1.对称振子天线的辐射场,方向性函数,辐射功率,辐射电阻,半波天线,全波天线,2.常用结论,电偶极子,2,L,=,/2,2,L,=,2,L,=2,2,L,=3,/2,四种长度的对称天线方向图,半波天线,全波天线,五、阵列天线,二元阵的方向性函数为,方向图相乘原理,