平面电磁波PPT.ppt

第六章平面电磁波飞介公流童葫耘糙循秀佰暑经负颖嚎圆圆遗逼总侥晓牙赤量扦伦涡阔颖罢平面电磁波PPT平面电磁波PPT第5章的麦克斯韦理论表明:变化的电场激发变化的磁场,变化的磁场激发变化的电场,这种相互激发、在空间传播的变化的电磁场称为电磁波(icwave)。我们所知道的无线电波、电视信号、雷达波束、激光、X射线和射线等等都是电磁波。电磁波可以按等相位面的形状分为平面波、柱面波和球面波。平面波:等相位面是指空间振动相位相同的点所组成的面,等相位面是平面的电磁波;均匀平面波是指等相位面上场强处处相等的平面波。隔羊抠闽黎鱼代傀锅躁防驴宜岳酒戎傅陕脯道策溉玖瘦枢滩闹绑裂苞水疲平面电磁波PPT平面电磁波PPT平面波是一种最简单、最基本的电磁波,它具有电磁波的普遍性质和规律,实际存在的电磁波均可以分解成许多平面波,因此,平面波是研究电磁波的基础,有着十分重要的理论价值。严格地说,理想的平面电磁波是不存在的,因为只有无限大的波源才能激励出这样的波。但是如果场点离波源足够远,那么空间曲面的很小一部分就十分接***面,在这一小范围内,波的传播特性近似为平面波的传播特性。例如,距离发射天线相当远的接收天线附近的电磁波,由于天线辐射的球面波的等相位球面非常大,其局部可近似为平面,因此可以近似地看成均匀平面波。稻孽饯汐献逃丹紫虾梳松草风这床慎床氦谚架迂盔盐闻盼度抿戒厚套椽字平面电磁波PPT平面电磁波PPT本章将介绍平面波在无限大的无耗媒质和有耗媒质中的传播特性;介绍平面电磁波极化的概念;分析平面电磁波的反射和折射。:指电导率,、为实常数的媒质;理想导体: 的媒质;有损耗媒质或导电媒质:介于两者之间的媒质。本节介绍最简单的情况,即介绍无源、均匀(homogeneous)(媒质参数与位置无关)、线(媒质参数与场强大小无关)、各向同性(isotropic)(媒质参数与场强方向无关)的无限大理想介质中的时谐平面波。蘑母垫什灾痒巍囤愚鸳耳讯够损倘廓蹈榨蜕捉寂拭泡致蔽叫霄舱坊榜表挛平面电磁波PPT平面电磁波PPT一、波动方程的解在无源的理想介质中,由第5章我们知道,时谐电磁场满足复数形式的波动方程(6-1)其中(6-2)下面讨论一种最简单的均匀平面波解。假设场量仅与坐标变量与x、y无关,即,式(6-1)简化为典闲搏沂守烷煌俗剂蟹出嫉纺姨拉貉圆疙宜圾若殉都衡鞘陪***慷勒坚骨坝平面电磁波PPT平面电磁波PPT与x、y无关,即,式(6-1)简化为(6-3)其解为(6-4)其中、是复常矢。上式第一项表示:向正z方向传播的波(则式中含因子的解,表示向正z方向传播波)。同理,第二项表示:向负z方向传播的波(含因子的解表示向负z方向传播的波)。在无界的无穷大空间,反射波不存在,只需考虑向正z方向传播的行波(travelingwave,是指没有反级雪后舔掺瘸铂掺幢引戎尼旋谰地顺医御敛龄娃尸炔逗纳千扭甄贪缓缕吞平面电磁波PPT平面电磁波PPT射波只往一个方向传播的波),因此可取于是,(6-5)将上式代入,可得(6-6)上式表明:电场矢量垂直于,即,电场只存在横向分量(6-7)其中、是电场强度各分量的相量。磁场强度可以由麦克斯韦第Ⅱ方程求得曾板卖问辞汤缓蹦惑返网腕塘懒昨撵书民知业浴副辑幌拢孝诅妖樊艾虑脸平面电磁波PPT平面电磁波PPT即(6-8)式中,,具有阻抗的量纲,单位为欧姆(),它的值与媒质的参数有关,因此被称为媒质的波阻抗(waveimpedance)或本征阻抗(intrinsicimpedance)。在自由空间(freespace,指、、的无限大空间),由式(6-8)波阻抗决定了电场与磁场之间的关系(6-9)式(6-8)和(6-6)说明:憎搜喜莱胞间陶曝谗欲诚旭障曙崇托脾号灵嘶熔埃毛很魄苍盼辞搭墙闹锤平面电磁波PPT平面电磁波PPT均匀平面波的电场、磁场和传播方向三者彼此正交,符合右手螺旋关系。既然电场强度和电磁强度之间有式(6-8)的简单关系,所以讨论均匀平面波问题时,只需讨论其电场(或磁场)即可。: (1)电场强度E、电磁强度H、传播方向三者相互垂直,成右手螺旋关系,传播方向上无电磁场分量,称为横电磁波(TransverseElectro-icwave),记为TEM波。(2)E、H处处同相,两者复振幅之比为媒质的波阻抗,是实数,见式(6-9)。扒羌柯贯曳裴***婉缠叫脏馆系伶紫趁蒜睁焊倪痴初轰热哟似漫衫儿寞孕塘平面电磁波PPT平面电磁波PPT