1、第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 11.1 矢量代數(shù)矢量代數(shù)1.2 三種常用的正交坐標系三種常用的正交坐標系1.3 標量場的梯度標量場的梯度1.4 矢量場的通量與散度矢量場的通量與散度1.5 矢量場的環(huán)流和旋度矢量場的環(huán)流和旋度1.6 無旋場與無散場無旋場與無散場1.7 拉普拉斯運算與格林定理拉普拉斯運算與格林定理1.8 亥姆霍茲定理亥姆霍茲定理第一章 矢量分析第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與

2、電磁波教學組 21.3 標量場的梯度標量場的梯度 xyzuuuueeexyz1.4 矢量場的通量與散度矢量場的通量與散度 zFyFxFFzyx散度定理散度定理VSVFSFdd1.5 矢量場的環(huán)流和旋度矢量場的環(huán)流和旋度 xyzxyzeeeFxyzFFFSCSFlFdd斯托克斯定理斯托克斯定理兩個數(shù)學恒等式兩個數(shù)學恒等式()0 A()0u 第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 3有界區(qū)域有界區(qū)域 在在有界區(qū)域有界區(qū)域，矢量場不但與該區(qū)，矢量場不但與該區(qū)域中的散度和旋度有關，還與區(qū)域域中的散度和

3、旋度有關，還與區(qū)域邊界上矢量場的切向分量和法向分邊界上矢量場的切向分量和法向分量有關。量有關。n亥姆霍茲定理的意義亥姆霍茲定理的意義在在無界空間無界空間區(qū)域，矢量場由其散度及旋度確定區(qū)域，矢量場由其散度及旋度確定。1.8 亥姆霍茲定理亥姆霍茲定理第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組2.1 電荷守恒定律電荷守恒定律*2.2 真空中靜電場的基本規(guī)律真空中靜電場的基本規(guī)律*2.3 真空中恒定磁場的基本規(guī)律真空中恒定磁場的基本規(guī)律*2.4 媒質(zhì)的電磁特性媒質(zhì)的電磁特性*2.5 電磁感應定律和位移電流

4、電磁感應定律和位移電流*2.6 麥克斯韋方程組麥克斯韋方程組2.7 電磁場的邊界條件電磁場的邊界條件第二章 電磁場基本規(guī)律第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組2.6 麥克斯韋方程組麥克斯韋方程組d() dddd0dCSCSSSVDHlJStBElStBSDSdV 0DHJtBEtBD0/EHEtHEtHE EDHBEJ第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組ne媒質(zhì)媒質(zhì)1 1媒質(zhì)媒質(zhì)2 22.

5、7 電磁場的邊界條件電磁場的邊界條件n12n12n12n12(), ()0()0, ()SSeHHJeBBeEEeDD（2）理想介質(zhì)與理想介質(zhì)理想介質(zhì)與理想介質(zhì)n12n12n12n12()0()0()0()0 eHHeEEeBBeDD（1）一般介質(zhì)分界面一般介質(zhì)分界面nnnn00SSeHJeEeBeD（3）理想介質(zhì)與理想導體理想介質(zhì)與理想導體第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組例例2.7.3（練（練5-5） 在兩導體平在兩導體平板（板（z = 0 和和 z = d）之間的空）之間的空氣中，已

6、知電場強度為氣中，已知電場強度為0sin()cos() V/myxEe Eztk xd求求: :（1）磁場強度）磁場強度 ； （2）導體表面的電流密度導體表面的電流密度 。 HSJzxydO典型例題典型例題練習冊：練習冊：5-4，5-5第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組3.1 靜電場分析靜電場分析*3.2 導電媒質(zhì)中的恒定電場分析導電媒質(zhì)中的恒定電場分析*3.3 恒定磁場分析恒定磁場分析*3.4 靜態(tài)場的邊值問題及解的惟一性定理靜態(tài)場的邊值問題及解的惟一性定理3.5 鏡像法鏡像法3.6 分

7、離變量法分離變量法*3.7 有限差分法有限差分法*第三章 靜態(tài)電磁場及其邊值問題的解第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組3.4 靜態(tài)場的邊值問題及解的惟一性定理靜態(tài)場的邊值問題及解的惟一性定理 對于導體邊界的靜電場問題，當邊界上的對于導體邊界的靜電場問題，當邊界上的電位電位，或電位的或電位的法向?qū)?shù)法向?qū)?shù)給定時，或?qū)w給定時，或?qū)w表面電荷表面電荷給定時，給定時，空間的靜電場即被惟一地確定空間的靜電場即被惟一地確定。這個結論稱為。這個結論稱為靜電靜電場惟一性定理場惟一性定理。惟一性定理惟一

8、性定理第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組基本思想基本思想: :是在所研究的場域以外的某些適當?shù)奈皇窃谒芯康膱鲇蛞酝獾哪承┻m當?shù)奈恢蒙希靡恍┨撛O的電荷（稱為置上，用一些虛設的電荷（稱為鏡像電荷鏡像電荷）等效代）等效代替導體表面的感應電荷或介質(zhì)分界面上的極化電荷。替導體表面的感應電荷或介質(zhì)分界面上的極化電荷。這樣就把原來的這樣就把原來的邊值問題邊值問題的求解轉(zhuǎn)換為的求解轉(zhuǎn)換為均勻無界空均勻無界空間中的問題間中的問題來求解。來求解。3.5 鏡像法鏡像法 當兩半無限大相交導體平面之間的夾角為當

9、兩半無限大相交導體平面之間的夾角為時時，n =3600/，n為整數(shù)，則需鏡像電荷數(shù)為為整數(shù)，則需鏡像電荷數(shù)為n-1. 例：夾角為例：夾角為 ，需引入，需引入 5 5 個鏡像電荷。個鏡像電荷。 3第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 設在無限大接地導體平面的上半空間放一點電荷設在無限大接地導體平面的上半空間放一點電荷+ +q q，如圖所示。計算上半空間的電場分布，如圖所示。計算上半空間的電場分布 。點電荷對無限大接地導點電荷對無限大接地導 體平板的鏡像體平板的鏡像 (a) 典型例題：典型例題：

10、1、點電荷對無限大的導體平面的鏡像、點電荷對無限大的導體平面的鏡像 點電荷對無限大接地導點電荷對無限大接地導 體平板的鏡像體平板的鏡像 (b) 22222201201111( , , )44qqu x y zRRxyz hxyz h第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組兩半無限大直角導體平面兩半無限大直角導體平面的鏡像的鏡像 (a) 兩半無限大直角導體平面兩半無限大直角導體平面的鏡像的鏡像 (b) 012341111( , , )4qu x y zRRRR2、點電荷對相交半無限大接地導體平面的

11、鏡像、點電荷對相交半無限大接地導體平面的鏡像 練習冊：練習冊：2-4，2-5第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 13 4.1 波動方程波動方程 4.2 電磁場的位函數(shù)電磁場的位函數(shù) 4.3 電磁能量守恒定律電磁能量守恒定律 4.4 惟一性定理惟一性定理* 4.5 時諧電磁場時諧電磁場第四章 時變電磁場 第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 144.1 波動方程波動方程n 無源區(qū)的波動方程

12、無源區(qū)的波動方程0222tHH0222tEE第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 150)(tA0 BABtBtAE洛侖茲規(guī)范洛侖茲規(guī)范(條件條件)0At矢量磁位矢量磁位標量電位標量電位222222tt AAJ達朗貝爾方程達朗貝爾方程4.2 電磁場的位函數(shù)電磁場的位函數(shù)矢量位和標量位矢量位和標量位第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 164.3 電磁能量守恒定律電磁能量守恒定律 VVSVJ

13、EVBHDEtSHEdd)2121(ddd)(坡印廷定理坡印廷定理進入體積進入體積V的能量的能量V內(nèi)增加內(nèi)增加的能量的能量V內(nèi)損耗內(nèi)損耗的能量的能量HS坡印廷坡印廷 矢量矢量第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 17復矢量的麥克斯韋方程復矢量的麥克斯韋方程jj0HJDEBDB4. 5 時諧電磁場時諧電磁場 亥姆霍茲方程亥姆霍茲方程 理想介質(zhì)理想介質(zhì)k() 導電媒質(zhì)導電媒質(zhì)kcc() 22c22c00E k EHk Hc(j) 222200E k EHk H平均能流密度矢量平均能流密度矢量 0

14、11( )Re2Tavt dtSSETH( )( )( )S tE tH t第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 18典型例題：典型例題：4.5.1 將下列場矢量的瞬時值形式寫為復數(shù)形式將下列場矢量的瞬時值形式寫為復數(shù)形式mm( , )cos()sin()xxxyyyE z te Etkze Etkz（2）mm( , , )()sin()sin()cos()cos()xzaxH x z te H kkztaxe Hkzta（1）補充例題補充例題 將下列場矢量的復數(shù)形式寫為瞬時值形式。將下列場

15、矢量的復數(shù)形式寫為瞬時值形式。 0( , , )sin()sin()zk zxxyE x y ze Ek xk y ej（1）jsin0( )j2sin cos(cos )zkxxEeEke（2）第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 19例例4.5.4已知無源的自由空間中，電磁場的電場強已知無源的自由空間中，電磁場的電場強度復矢量為度復矢量為 ，其中，其中k 和和 E0 為常數(shù)。為常數(shù)。求：求：（1）磁場強度復矢量）磁場強度復矢量 ；（2）瞬時坡印廷矢量）瞬時坡印廷矢量 ；（3）平均坡印廷矢

16、量）平均坡印廷矢量 。j0( )ekzyzEEeSavSH第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 20補充例題補充例題（練（練5-6） 已知正弦電場的瞬時值為已知正弦電場的瞬時值為),(),(),(21tzEtzEtzE8182( , )0.03sin(10 )( , )0.04cos(10 /3)xxE z tetkzE z tetkz式中式中試求試求:（1）電場復矢量電場復矢量;（2）磁場復矢量和瞬時值。磁場復矢量和瞬時值。練習冊：練習冊：5-4，5-5，5-6，5-8第一章第一章 矢量分

17、析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 215.1 理想介質(zhì)中的均勻平面波理想介質(zhì)中的均勻平面波5.2 電磁波的極化電磁波的極化5.3 導電媒質(zhì)中的均勻平面波導電媒質(zhì)中的均勻平面波5.4 色散與群速色散與群速*5.5 均勻平面波在各向異性媒質(zhì)中的傳播均勻平面波在各向異性媒質(zhì)中的傳播*第五章 均勻平面波在無界 空間中的傳播第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 225.1 理想介質(zhì)中的均勻平面波理想介質(zhì)中的均勻平面

18、波jm( )ekzE zE沿沿+z 方向傳播的平面波方向傳播的平面波1( )( )jkzxmzyEH zeEzeej()jmm( )eexyzk x k y k zk rE rEEn1( )( )H reE r沿沿 傳播方向的平面波傳播方向的平面波 nem( , )cos()xxxE z te Etkzm1( , )cos()yxxH z teEtkz211Re22avzmSEHeE1vk2 k第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 23理想介質(zhì)中的均勻平面波的傳播特點理想介質(zhì)中的均勻平面波的

19、傳播特點 電場與磁場的振幅無衰減電場與磁場的振幅無衰減 波阻抗為實數(shù)，電場與磁波阻抗為實數(shù)，電場與磁場同相位。場同相位。 電磁波的相速與頻率無關，電磁波的相速與頻率無關，無色散。無色散。 電場能量密度等于磁場能量密度，電場能量密度等于磁場能量密度， 能量的傳輸能量的傳輸速度等于相速。速度等于相速。xyzEHO理想介質(zhì)中均勻平面波的理想介質(zhì)中均勻平面波的 和和EH 電場、磁場與傳播方向之間相互垂直，是橫電電場、磁場與傳播方向之間相互垂直，是橫電磁波（磁波（TEM波）波）第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與

20、電磁波教學組 245.2 電磁波的極化電磁波的極化 線極化：線極化： 0、 。 0，在，在1、3象限；象限； ，在，在2、4象限。象限。 橢圓極化：橢圓極化：其它情況。其它情況。 0 ，左旋；，左旋； 0，即，即2 1當當122 zn1(0,1,2,3.)2 nzn即即當當12(21) zn1(21)4 nz即即 當當 0，即，即2 2c21arcsin,i全透射全透射2b1arctani/ = 0第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 38 例例6.1.1（練（練7-1） 一右旋圓極化波垂直

21、入射至位一右旋圓極化波垂直入射至位于于z=0=0的理想導體板上，其電場強度的復數(shù)形式為：的理想導體板上，其電場強度的復數(shù)形式為：i( )()j zxymE zeje E e（1）確定反射波的極化）確定反射波的極化 ；（2）寫出總電場強度的瞬時表達式；）寫出總電場強度的瞬時表達式；（3）求板上的感應面電流密度。）求板上的感應面電流密度。典型例題典型例題第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 39補充例題（練補充例題（練7-2） 一均勻平面波沿一均勻平面波沿+ +z 方向傳播，其電場強度矢量為方向

22、傳播，其電場強度矢量為i100sin()200cos() V/mxyEetzetz（1）求相伴的磁場強度）求相伴的磁場強度 ；（2）若在傳播方向上）若在傳播方向上 z = 0處，放置一無限大的理想處，放置一無限大的理想導體平板，求區(qū)域?qū)w平板，求區(qū)域 z 0 中的電場強度和磁場強度；中的電場強度和磁場強度；（3）求理想導體板表面的電流密度。）求理想導體板表面的電流密度。第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 40 例例6.1.2 在自由空間，一均勻平面波垂直入射到半無在自由空間，一均勻平面波垂

23、直入射到半無限大的無耗介質(zhì)平面上，已知自由空間中，合成波的駐限大的無耗介質(zhì)平面上，已知自由空間中，合成波的駐波比為波比為3，介質(zhì)內(nèi)傳輸波的波長是自由空間波長，介質(zhì)內(nèi)傳輸波的波長是自由空間波長1/ /6，且，且分界面上為駐波電場的最小點。求介質(zhì)的相對磁導率和分界面上為駐波電場的最小點。求介質(zhì)的相對磁導率和相對介電常數(shù)。相對介電常數(shù)。 補充例題（練補充例題（練7-7） 入射波電場入射波電場從空氣（從空氣（z 0區(qū)域中，區(qū)域中，r=1 、r = 4 。求區(qū)域。求區(qū)域 z 0的電場和磁場的電場和磁場 。9i100cos(31010 ) V/mxEetz第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組

24、電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 41 補充例題補充例題 已知媒質(zhì)已知媒質(zhì)1的的r1= 4、r1=1、1= 0 ； 媒質(zhì)媒質(zhì)2 的的r2=10、r2 = 4、2= 0 。角頻率。角頻率5108 rad /s 的均的均勻平面波從媒質(zhì)勻平面波從媒質(zhì)1垂直入射到分界面上，設入射波是沿垂直入射到分界面上，設入射波是沿 x 軸方向的線極化波，在軸方向的線極化波，在 t0、z0 時，入射波電場的振時，入射波電場的振幅為幅為2.4 V/m 。求：。求： (1) 1和和2 ； (2) 反射系數(shù)反射系數(shù)； (3) 1區(qū)的電場區(qū)的電場 ； (4) 2區(qū)的電

25、場區(qū)的電場 。),(1tzE),(2tzE第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 42補充例題：補充例題： 一圓極化波以入射角一圓極化波以入射角i/ 3 從媒質(zhì)從媒質(zhì)1（參（參數(shù)為數(shù)為=0、40 ）斜入射至空氣。試求臨界角，并指）斜入射至空氣。試求臨界角，并指出此時反射波是什么極化？出此時反射波是什么極化？補充例題：補充例題： 一平面波從介質(zhì)一平面波從介質(zhì)1 斜入射到介質(zhì)與空氣的斜入射到介質(zhì)與空氣的分界面，試計算：（分界面，試計算：（1）當介質(zhì)）當介質(zhì)1分別為水分別為水r 81、玻、玻璃璃r

26、9 和聚苯乙烯和聚苯乙烯r 1.56 時的臨界角時的臨界角c ；（；（2）若）若入射角入射角i = b ，則波全部透射入空氣。上述三種介質(zhì)，則波全部透射入空氣。上述三種介質(zhì)的的i =？練習冊：練習冊：7-1，7-2，7-7，7-18第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 437.1 導行電磁波概論導行電磁波概論7.2 矩形波導矩形波導7.3 圓柱形波導圓柱形波導*7.4 同軸波導同軸波導*7.5 諧振腔諧振腔7.6 傳輸線傳輸線第七章 導行電磁波第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學

27、組電磁場與電磁波教學組第一章第一章 矢量分析矢量分析電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 447.1 導行電磁波概論導行電磁波概論2c2c2c2c1(j)1(j)1(j)1(j)zzxzzyzzxzzyEHHkyxEHHkxyEHEkxyEHEkyx222ckkn縱向場法縱向場法qTEM 波波: Ez= 0，Hz= 0，qTM 波波或或 E 波波: Ez 0，Hz= 0qTE 波波或或 H 波波: Ez= 0，Hz 0，n 導行電磁波的分類導行電磁波的分類第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 457.2 矩形波導矩形波導 m( , , )sin()si

28、n()e, ( , , )0zzzmnE x y zExyH x y zabTM波波m( , , )cos()cos()e, ( , , )0zzzmnH x y zHxyE x y zabTE波波其中：其中：2222ccmnmnmnkkk 22c()()mnmnkkab22c1()()2mnmnffabc222222( )( )()()Cmnm an bm an b第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 46g2c21 (/ )mnmnmnff(/ )p2c1mnmnmnvvvff22222cc()()1 (/ )1 ( /) mnmnmnmnkffkab

29、 傳播參數(shù)傳播參數(shù)波阻抗波阻抗2TMc1 ()mnmnZffTE2c1 ()mnmnZff第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 47 矩形波導中的主模矩形波導中的主模 TE10 模模TE10TE20TE01TE11 ,TM11TE30TE12,TM122b a2ac10ka截止波數(shù)截止波數(shù)c1012fa截止頻率截止頻率c102a截止波長截止波長2210 / a 相位常數(shù)相位常數(shù)第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 48例例7.2.1 （1）寫出邊長為）寫出邊長為a和和b的矩形波導中的矩形波導中TM11模場量的瞬模場量的

30、瞬時表達式；時表達式；（2）求其截止頻率、波導波長、相速度及波阻抗；）求其截止頻率、波導波長、相速度及波阻抗；（3）畫出）畫出xy平面和平面和yz平面的電力線和磁力線。平面的電力線和磁力線。補充例題補充例題 一直矩形波導的截面尺寸為一直矩形波導的截面尺寸為ab=2310mm2, 試求當工作波長試求當工作波長=10mm時，波導中能傳輸哪些模式？時，波導中能傳輸哪些模式？當當=30mm呢呢？典型例題典型例題第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 49例例7.2.2 在尺寸為在尺寸為 的矩的矩形波導中，傳輸形波導中，傳輸TE10 模，工作頻率模，工作頻率10GHz

31、。(練練10-7)22.86mm 10.16mmab （1）求截止波長、波導波長和波阻抗；求截止波長、波導波長和波阻抗； （2）若波導的寬邊尺寸增大一倍，上述參數(shù)如）若波導的寬邊尺寸增大一倍，上述參數(shù)如何變化？還能傳輸什么模式？何變化？還能傳輸什么模式？ （3）若波導的窄邊尺寸增大一倍，上述參數(shù)如）若波導的窄邊尺寸增大一倍，上述參數(shù)如何變化？還能傳輸什么模式？何變化？還能傳輸什么模式？練習冊：練習冊：10-2，,10-7，10-10第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 507.6 傳輸線傳輸線平行雙線傳輸線平行雙線傳輸線ZLzdzu220011( )ee

32、zzI zUUZZ22( )eezzU zUU無損耗線無損耗線101LZC11jjL Cjp1111vLCg11221LCf110,0RG第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 510in00jtan()( )( )( )jtan()LLZZzU zZzZI zZZz1）輸入阻抗）輸入阻抗in0( ) ZzZino0( )jcot() ZzZz終端開路線終端開路線： 20in( /4)LZZZ/ 4 線線: in( /2)LZZ/ 2 線線: ins0( )jtan()ZzZz終端短路線終端短路線：L0ZZ阻抗匹配阻抗匹配( )傳輸線的工作參數(shù)傳輸線的工作參

33、數(shù)第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 522）反射系數(shù)）反射系數(shù)22( )( )e( )jzU zzU z02220LLZZUUZZ2j2ein01( )( )1( )zZzZz20211LZZ00LLLLLZZZZZjX 2021 21(負載阻抗等于特性阻抗負載阻抗等于特性阻抗）：）：(終端短路線終端短路線）：）：(終端開路線終端開路線）：）：21(終端負載為純電抗終端負載為純電抗）：）：maxmin1( )1( )UUzUSUzUU2211第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 53 傳輸線的工作狀態(tài)傳輸線的工作狀

34、態(tài)1）行波狀態(tài)）行波狀態(tài) ZL=Z0020LLZZZZ2）駐波狀態(tài)）駐波狀態(tài)0jLLZX 終端短路終端短路 終端開路終端開路 純電抗性負載純電抗性負載3）混合波狀態(tài)）混合波狀態(tài)22max1 UU22, 2(21) , nzn波腹波節(jié)22min1 UU第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組補充例題補充例題 如圖所示，一特征阻抗為如圖所示，一特征阻抗為50 50 的無耗短路的無耗短路線，工作頻率線，工作頻率 ，短路線波速為，短路線波速為 。試。試確定其長度，以等效確定其長度，以等效 的電容。的電容。2.25GHzf 0.75c4pFsC 補充例題補充例題 如圖，

35、為使如圖，為使50歐的無損傳輸線與歐的無損傳輸線與 的負載阻抗相匹配，通常連接一根四分之一波長的變的負載阻抗相匹配，通常連接一根四分之一波長的變換器，以消除饋線的反射，換器，以消除饋線的反射，試確定變換器的特征阻抗。試確定變換器的特征阻抗。100LZ典型例題典型例題第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組55補充例題（補充例題（9-6）Z0=50的無損傳輸線，終端接未的無損傳輸線，終端接未知負載知負載ZL，測得，測得S=3，相鄰兩個電壓最小點間相距，相鄰兩個電壓最小點間相距20cm，第一個點距負載，第一個點距負載5cm。求：求：(z)和和ZL。練習冊：練習冊：

36、9-4 ,9-6，9-7, 9-12第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 568.1 滯后位滯后位8.3 電與磁的對偶性電與磁的對偶性*8.4 磁偶極子的輻射磁偶極子的輻射*8.5 天線的基本參數(shù)天線的基本參數(shù)8.6 對稱天線對稱天線8.7 天線陣天線陣8.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射8.8 口徑場輻射口徑場輻射*第八章 電磁輻射第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電磁場與電磁波教學組電磁場與電磁波教學組 578.1 滯后位滯后位 時刻時刻 t 空間任意一點空間任意一點 r 處的位函數(shù)并不取決于處的位函數(shù)并不取決于該時刻的電流和電荷分布，而是取決于比該時刻的電流和電荷分布，而是取決于比 t 較早的較早的時刻時刻 的電流或電荷分布。時間的電流或電荷分布。時間 正好是電磁波以速度正好是電磁波以速度 從源點從源點 傳到場點傳到場點 所需的時間。所需的時間。/rrv/ttrrv r1/vr1( ,)1( , )d41( ,)( , )d4VVr trrvr tVrrJ r trrvA r tVrr第七章第七章 導行電磁波導行電磁波電