电磁场与电磁波复习.ppt

电磁场与电磁波 复习,第二章 电磁场的基本规律,一、麦克斯韦方程组的基本形式,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表面的斜入射,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表面的斜入射,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：,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TE10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：TM110为主模；,时：TE101为主模；,时：TE101，TE011，TM110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还原性,传输线的反射系数,驻波系数,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、天线的基本参数,1.方向性函数与辐射方向图,方向性函数,2.方向性系数,3.辐射电阻Rr,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,