10电磁场与电磁波复习纲要(含答案)要点

第五章均匀平面波在无界空间中的传播4、理想介质中的均匀平面波的传播特点根据前面的分析，可总结出理想介质中的均匀平面波的传播特点为：电场、磁场与传播方向之间相互垂直，且满足右手螺旋关系是横电磁波（TEM波）无衰减，电场与磁场的振幅不变波阻抗为实数，电场与磁场同相位oxE电磁波的相速与频率无关yHz理想介质中均匀平面波的E和H电场能量密度等于磁场能量密度 3. 周期、角频率、频率、波长、相位常数（波数）、相速（波速）、波阻抗的计算。

波阻抗

?0???0??120??377??0

角频率ω ：表示单位时间内的相位变化，单位为rad/s 周期T ：时间相位变化 2π的时间间隔，即

?T?2?2?T??(s)频率 f ：

1?f??T2?(Hz)相位常数 ：表示波传播单位距离的相位变化量

相速v：电磁波的等相位面在空间中的移动速度，真空中 118v?c???3?10m/s 0?0?01 4??10?7??10?9 36?平面波的速度与媒质特性有关，与频率无关，媒质中平面波的速度通常小于真空中的速度。

??k????(rad/m)4. 磁场和电场之间的关系式。

5. 电磁波的极化的判断。

电磁波的极化状态取决于Ex和Ey的振幅之间和相位之间的关系，分为：线极化、圆极化、椭圆极化。即由电磁波电场场量或磁场场量两个正交分量间的幅度和相位关系，可以判断波的极化方式。

线极化：电场强度矢量的端点轨迹为一直线段 圆极化：电场强度矢量的端点轨迹为一个圆

椭圆极化：电场强度矢量的端点轨迹为一个椭圆

6. 色散现象。

色散现象：波的传播速度（相速）随频率改变而改变的现象。具有色散效应的波称为色散波。导电媒质是色散媒质

7. 趋肤效应和趋肤深度。

趋肤效应：电磁波的频率越高，衰减系数越大，高频电磁波只能 存在于良导体的表面层内，称为趋肤效应 趋肤深度（?）：电磁波进入良导体后，其振幅下降到表面处振幅的1/e 时所传播的距离。即

??E??H?ezEme???Em?e 1?????f??

1第六章 均匀平面波的反射与透射

1. 反射系数Γ、透射系数τ及驻波比S的定义。

定义分界面上的反射系数Γ为反射波电场的振幅与入射波电场振幅之比、透射系数τ为透射波电场的振幅与入射波电场振幅之比

驻波系数 S 定义为驻波的电场强度振幅的最大值与最小值之比，即

2. 均匀平面波对理想导体表面的垂直入射时反射系数Γ、透射系数τ值，合成波的特点。 合成波的特点

E1(z)?exEim(e?j?1z??ej?1z)

?j?1z?j?1zj?1z ?exEim?(1??)e??(e?e)???

?j?1z ?exEim?(1??)e?j2?sin?1z???

S?1??S?1若媒质为理想导体，即?2= ?，则η2= 0，故有

3. 均匀平面波对无耗媒质分界面的垂直入射时，合成波为行驻波。

???1、??0

第七章 导行电磁波

1. 导波系统中的其他分量均可由导波系统中电磁场的纵向分量求得。 第七章导行电磁波电磁场的横向分量可用两个纵向分量表示，只需要考虑纵向场方程。由于Ez(x,y,z)?Ez(x,y)e??zHz(x,y,z)?Hz(x,y)e??z?2?2(2?2?kc2)Ez(x,y)?0?x?y?2?2(2?2?kc2)Hz(x,y)?0?x?ykc2?k2??2kc为截止波数，其值由波导的形状、大小和传播的波型决定。2. 矩形波导不能传输TEM波。

矩形波导可以传播TM 波和TE波，不能传播TEM波 3. TEM 波、TM 波、TE 波的定义。

? 如果 Ez= 0， Hz= 0，E、H 完全在横截面内，这种被称为横电磁波，简记为 TEM 波，这种波型不能用纵向场法求解；

? 如果 Ez ? 0， Hz= 0 ，传播方向只有电场分量，磁场在横截面内，称为横磁波，简称为 TM 波或 E 波；

? 如果 Ez= 0， Hz ? 0 ，传播方向只有磁场分量，电场在横截面内，称为横电波，简称为 TE 波或 H 波。