【正文】 Velocity)vg的定義是包絡(luò)波上某一恒定相位點推進的速度 。 第六章 平面電磁波 (1) 波阻抗為 ?????????? 604,1200002001 ?????反射系數(shù)、透射系數(shù)和駐波比為 211322,311221212???????????????????????T第六章 平面電磁波 第六章 平面電磁波 (3) 入射波、 反射波、 透射波的平均功率密度為 taviavraviav SSSS ,2, )1( ?????22202202120120,2120,/13522||2/54012||2/6012mWeTEeEeSmWeEeEeSmWeEeSziztztzizrzravziziav????????????????????第六章 平面電磁波 均勻平面電磁波向多層媒質(zhì)分界面的垂直入射 多層媒質(zhì)中的電磁波及其邊界條件 圖 614 垂直入射到多層媒質(zhì)中的均勻平面電磁波 第六章 平面電磁波 區(qū)域 1中的入射波： zjkiyizjkixieEeHeEeE111011011?????區(qū)域 1中的反射波： zjkiyrzjkrxreEeHeEeE111011011????第六章 平面電磁波 區(qū)域 1(z≤0)中的合成電磁波： )(1)(1111010111110101111zjkrzjkiyrizjkrzjkixrieEeEeHHHeEeEeEEE???????????區(qū)域 2(0≤z≤d)中的合成電磁波： ][][)(02)(02222)(02)(022222222dzjkrdzjkiyridzjkrdzjkixrieEeEeHHHeEeEeEEE??????????????第六章 平面電磁波 區(qū)域 3(z≥d)中的合成電磁波： )(0333)(033331 dzjkiydzjkixeEeHeEeE???????為了求得這四個未知量 ， 利用 z=0和 z=d處媒質(zhì)分界面上電場和磁場的切向分量都必須連續(xù)的邊界條件： )(,)0(,32322121dzHHEEzHHEEtttttttt??????第六章 平面電磁波 等效波阻抗 媒質(zhì)中平行于分界面的任一平面上的總電場與總磁場之比 ，定義為該處的等效波阻抗 Z(z)， 即 總磁場總電場?)( zZ此時我們已經(jīng)假設(shè) x方向極化的均勻平面電磁波沿 z方向傳播。 透射系數(shù)總是正值 。 第六章 平面電磁波 zjkiytzjkixteTEeHHeTEeEE22022021 ???????區(qū)域 Ⅰ 中，入射波向 z方向傳輸?shù)钠骄β拭芏仁噶繛? 120*, 2121Re?iziiiavEeHES ??????? ??反射波向 z方向傳輸?shù)钠骄β拭芏仁噶繛? iaviziirav SEeHES ,21202*, 2121Re ???????????? ???第六章 平面電磁波 區(qū)域 Ⅰ 中合成場向 z方向傳輸?shù)钠骄β拭芏仁噶繛? )1()1(2121Re 2,2120*11 ???????????? ??iaviziav SEeHES?區(qū)域 Ⅱ 中向 z方向傳輸?shù)钠骄β拭芏仁噶繛? iavizittavav STETeHESS ,2212202*,2 2121Re??????????? ???并且有 2,2212,1 )1( aviaviavav SSTSS ????? ??第六章 平面電磁波 例 69 一右旋圓極化波由空氣向一理想介質(zhì)平面 (z=0)垂直入射 ， 坐標(biāo)與圖 613相同 ， 媒質(zhì)的電磁參數(shù)為 ε2=9ε0， ε1=ε0， μ1=μ2=μ0。 (4) rkejzxyreekjzyxnyx ejeeEejeeeEE ????????? ?????????? ??????? ?? 1005354100 )(554535在垂直于 en的平面內(nèi)將 E分解為 exy和 ez兩個方向的分量 ， 則這兩個分量互相垂直 ， 振幅相等 ， 且 exy相位超前 ez相位 π/2，exy ez=en， 故為右旋圓極化波 。在該頻率上 ， 牛排的等效復(fù)介電常數(shù) ε′=40ε0， tanδe=， 求： (1) 微波傳入牛排的趨膚深度 δ， 在牛排內(nèi) 8mm處的微波場強是表面處的百分之幾； (2) 微波爐中盛牛排的盤子是用發(fā)泡聚苯乙烯制成的 ， 其等效復(fù)介電常數(shù)的損耗角正切為 ε′=， tanδe= 104。 這樣磁場強度可以重寫為 ???????jzjazcyzjazcyzcy eeeEeeeEeeEeH ?????? ??? 000其瞬時值為 )c o s (),( 0 ????????? ? zteEetzH azcmy第六章 平面電磁波 圖 65 導(dǎo)電媒質(zhì)中平面電磁波的電磁場 第六章 平面電磁波 導(dǎo)電媒質(zhì)中均勻平面電磁波的相速為 ????????? 11121212??????????????????????????dtdzvp而波長 fp???? ?? 2第六章 平面電磁波 磁場強度矢量的方向與電場強度矢量互相垂直 ， 并都垂直于傳播方向 ， 因此導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波是橫電磁波 。E=0， 可以得到 第六章 平面電磁波 ? ?EekeEejkjEejkejEeEejeEjHzj k zzzj k zj k zj k zj k z????????????????????????????????00000)()(）（）（0)()( 0000 ???????????? ???? j k zzj k zj k zj k z eEejkEeEeeE0?? Ee z第六章 平面電磁波 把它們寫在一起就是 0,0 ????? ? EeEekHeEE zzj k z??0, 39。 由于空間無外加場源 ， 所以 ▽ 由 ωT=2π得 ??21 ??Tffp ?? ?復(fù)坡印廷矢量為 ?? 221*21 20*00mzj k zj k zxEeeEeEeHES ????? ??2]R e [20 mzavEeSS ??第六章 平面電磁波 平均功率密度為常數(shù) ， 表明與傳播方向垂直的所有平面上 ，每單位面積通過的平均功率都相同 ， 電磁波在傳播過程中沒有能量損失 (沿傳播方向電磁波無衰減 )。 第六章 平面電磁波 直角坐標(biāo)系中 ， 對于沿 +z方向傳播的均勻平面電磁波 ， 如果假定電場強度只有 x分量 Ex， 那么式 (625)的一個解為 zjx eEeE???0令 γ=βjα， 則 E=exE0ej (βjα)z=exE0eαzejβz。 第六章 平面電磁波 因為 eEeE 100 ??? ??所以 ???? ????f121 ??? )(m 可見導(dǎo)電性能越好 (電導(dǎo)率越大 )， 工作頻率越高 ， 則趨膚深度越小 。 第六章 平面電磁波 圖 67 線極化波 第六章 平面電磁波 2. 圓極化 設(shè) ,0,2, ?????? zEEE yxmymxm ???那么式 (641)變?yōu)? )s i n ()2c o s ()c o s (xmxmyxmxtEtEEtEE???????????????消去 t得 122??????????????????mymxEEEE)()c o s ()s i n (a r c t a n,22xxxmyx tttEEEE ??????? ????????????????第六章 平面電磁波 圖 68 圓極化波 第六章 平面電磁波 3. 橢圓極化 更一般的情況是 Ex和 Ey及 φx和 φy之間為任意關(guān)系 。 由式 (554)可得駐波的坡印廷矢量的瞬時值為 tzkEetzHtzEtzSiz??2s i n2s i n),(),(),(1120???第六章 平面電磁波 平面電磁波向理想介質(zhì)的垂直入射 圖 613 垂直入射到理想介質(zhì)上的平面電磁波 第六章 平面電磁波 區(qū)域 Ⅱ 中只有透射波，其電場和磁場分別為 zjktytzjktxteEeHeEeE220201 ?????式中 Et0為 z=0處透射波的振幅 ， k2和 η2為媒質(zhì) 2的相位常數(shù)和波阻抗 ， 且有 222222,?????????k第六章 平面電磁波 考慮到 z=0處分界面磁場強度切向分量連續(xù)的邊界條件H1t=H2t， 可得 考慮到 z=0處分界面電場強度切向分量連續(xù)的邊界條件E1t=E2t， 可得 000 tri EEE ??000011)(1tri EEE ?? ?122001212002????????????????itirEEEE第六章 平面電磁波 反射系數(shù)和透射系數(shù)的關(guān)系為 T???1區(qū)域 Ⅰ (z0)中任意點的合成電場強度和磁場強度可表示為 )s i n2(]s i n2)1[()]()1[()1()(101002001111111111zkjTeEezkjeEeeeeEeeeEeeeEeEEEzjkixzjkixzjkzjkzjkixzkjzjkixzjkzjkixri????????????????????????????第六章 平面電磁波 ]c o s21[1)11)(110120101111111zkeEeeeEeeeEeHHHzjkiyzkjzjkiyzjkzjkiyri????????????????）（（???區(qū)域 Ⅰ 中電場強度和磁場強度的模為 (設(shè) Ei0=Em為實數(shù) ) 2/1121112/11211)2c o s21(1)2c o s21(zkEHHzkEEEmm?????????????第六章 平面電磁波 (1) Γ0(η2η1)。 第六章 平面電磁波 例 611 為了保護天線 ， 在天線的外面用一理想介質(zhì)材料制作一天線罩 。 天線罩的電磁參數(shù)為 εr=, μr=1， 求天線罩理想介