电磁场与天线.ppt

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ic Field Theory and Antenna
电磁场理论与天线
主讲:张文梅
ic Field Theory and Antenna
物电学院通信研究室
电磁波谱
ic Spectrum
绪论
Introduction
按波长分:宇宙射线,γ射线,X射线,紫外线,可见光,红外线(反射红外,热红外,微波),无线电波和长波,
不仅无线电波是电磁波,光、X射线、γ射线也都是电磁波。
可见光: visible light 无线电波: radio waves 微波: microwaves 红外: infrared light 紫外: ultraviolet light X-射线: X-rays γ-射线: γ-rays
电磁波是一个大家族
无线电波是振荡电路中自由电子的运动产生的;
红外线、可见光和紫外线是原子的外层受到激发后产生的;
X射线是原子内层电子受到激发后产生的;
γ射线是原子核受到激发后产生的。
各种电磁波的产生机理不同
在不同的电磁波段,可以使用不同的波长单位,如埃( )、纳米(nm)、微米(μm)、毫米(mm)、米(m)等。有时还使用另外两个与波长相关的计量单位:波数(单位为cm-1)和频率V(单位为赫兹)。
表示
光波的频率比无线电波的频率要高很多,光波的波长比无线电波的波长短很多;而X射线和γ射线的频率则更高,波长则更短。
不同频率的电磁波在传输过程中具有不同的特性
波长越长,绕射能力越强,穿透能力越强
它们的区别在于频率或波长有很大差别
一、课程的性质和任务
“电磁场与电磁波”是高等学校电子信息类及电气信息类专业本科生必修的一门技术基础课;
课程涵盖的内容:是合格的电子、通信、电气、遥测遥感、信息类专业本科学生所应具备的知识结构的重要组成部分。
电磁场与电磁波基本理论又是一些交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础,
而且对完善自身素质,增强适应能力和创造能力长远地发挥作用。
本课程将在“大学物理(电磁学)”的基础上,进一步研究宏观电磁现象和电磁过程的基本规律及其分析计算方法。
通过课程的学****掌握基本的宏观电磁理论,具备分析和解决基本的电磁场工程问题的能力。
二、电磁场理论发展历史
定性观察电现象、磁现象
电磁场理论发展中的重大事件:
库仑定律(电荷相互作用力规律)
1820:电流磁效应(奥斯特)
安培力定律(安培)
1831:电磁感应(法拉第)
1864:位移电流假说,麦克斯韦方程组
(麦克斯韦方程)
1888:试验证明电磁波存在(赫兹)
三、电磁波的传播过程
当今世界,电子信息系统,不论是通信、雷达、广播、电视,还是导航、遥控遥测,都是通过电磁波传递信息来进行工作的。因此以宏观电磁理论为基础,电磁信息的传输和转换为核心的电磁场与电磁波工程技术将充分发挥其重要作用。下面以无线电通信系统为例来说明。