【文章內(nèi)容簡介】 c ?????? ??)( *HES c ????? ?????? ** HEEH ???????? ????????*)( H????** )()( EjEEHjH ?????????? ????? ??????22*2 ]2121[2 EEHj ?????? ???? ????2222 39。39。]39。2121[2 EEEHj ???????? ?????? ?????39。39。39。* ??? j??ewmw?? ??? ?? ? ??????VemS Vc dVwwjdVESdS ][2]39。39。[2 ???? ????)(2 em WWjP ??? ?L C R? ?jQP ? 有功功率 無功功率 ec PPP ??有功功率 無功功率 )(2em WWQ ?? ?例 : 設(shè) )c os (2?),( 0 tExtrE ????)c os (2?),( 00 ?? ?? tHytrH ??求 : S?cS? S?解 : ),(),(),( trHtrEtrS ?????? ?? }c o s)2{ c o s (2? 0000 ??? ??? tHEz0?)( ExrE ????00?)( ?jeHyrH ????000* ? ?jc eHEzHES ?????????}s i n{ c o s? 0000 ?? jHEzS c ???000 c o s?)R e ()( ?HEzSrS c ?????0?00 ???? ?02/0 ?? ?4/0 ?? ?),( trS ??}1)2{ c o s (2? 00 ?? tHEz ?}1)2{ c o s (2? 00 ??? tHEz ?}c o s)2{ c o s (2? 0000 ??? ??? tHEz)2s i n (2? 00 tHEz ??}2 2)42{ c os (2? 00 ??? ?? tHEz00? HEz?00? HEz??00? HEzj??}s i n{ c o s? 0000 ?? jHEz ??}2222{? 00 jHEz ??tzSzStttzSzS00??}1)2{ c o s (2?)( 00 ?? tHEztS ??00? HEzS c ??0??? ?0}1)2{ c os (2?)( 00 ??? tHEztS ??00? HEzS c ???0?2/0 ?? ?)2s i n (2?)( 00 tHEztS ???00? HEzjS c ???4/0 ?? ?}2222{? 00 jHEzS c ???}2 2)42{ c os (2?)( 00 ??? ?? tHEztS?0?S?zzzz 平面電磁波 隨時間正弦變化（單頻）的波在空間傳播過程中，按波前等相位面 （或波振面）的形狀，可分為 平面波 柱面波 球面波 1）什么是均勻平面波？ 對于平面波，等相位面上各點波的振幅也相同時，是均勻平面波。 否則，稱為非均勻平面波。 波動過程中，等相面和傳播方向是垂直的。 2）向 z方向傳播的均勻平面電磁波的電場 ),( trE ?? ? )(rE ??? 簡化為 )(rE ??z如果均勻平面電磁波向 z方向傳播 )(rE ?? ? )(zE?在理想介質(zhì)中 ED ?? ??0??0??0??? D?0??? E? 0?????????zEyExE zyx ???zEz 0?zE)(zE? z?? yExEzE yx ??)( ???3） 電磁波動方程 研究電磁波脫離了源后的傳播特性（ ?=0， J=0） ，設(shè)媒質(zhì)均勻 ,線性 ,各向同性，應(yīng)用麥克斯韋方程 t?????? EE ??Ht?????? HE ?????? H )(t????? EE ??22)( tt ???????????? HHHH ????20??? B0222 ????????ttHHH ????0222 ????????ttEEE ????00HHH222222????????????????ttttEEE ????????同理 ????? E)( t????? H?t?????? EEH ??222)(tt ???????????? EEEE ????0??? D 波動方程 0222 ?????tEE ?? ??0222 ?????tHH ?? ??在均勻、線形且各向同性的 無源區(qū)（ ρ=0 J=0 σ=0） 齊次波動方程 2222)( ?? ????? jt 022 ??? EE ?? ???22 k???? 022 ??? EkE ??022 ??? HkH4）齊次波動方程的解 在無源的理想介質(zhì)中 022 ??? EkE ?? ????k對于向 z方向傳播均勻平面電磁波 yExEzEyx ??)( ???022 ??? xx EkE022 ??? yy EkE0222 ?? xx Ekdz Edj k zxj k zxx eEeEE ??? ?? 00j k zyj k zyy eEeEE ??? ?? 00j k zxx eEE ??? ? 0 000 ?jxx eEE ?? ?其復(fù)數(shù)值與波源有關(guān) )c o s (2),( 00 ?? ??? ?? kztEtzE xx0?t藍 z8/Tt ? 黃 z16/3Tt ? 綠 4/Tt ? 紅 zv?返回 平面電磁波在理想介質(zhì)中的傳播 R幻燈片 11 j k zxx eEE ??? ? 0)c o s (2),( 00 ?? ??? ?? kztEtzE xxv?5）向 z方向傳播的均勻平面波 等相面的相位 ?? t? ?kz?0?時間相位項 空間相位項 初相 zkt ????? ?? 0?z?t???????? 1?????ktz等相面速度 相速 ??1?pv smc /1031 800??? ??rrpcv?????? 2?TfT1??? 2?kz?波長 fvkp????????? 22pvf ?? cf ?0???2?k 波數(shù) ?j k zxj k zxx eEeEE ??? ?? 00j k zxx eEE ?? ? 0)39。c o s (2),( 00 ?? ??? ?? kztEtzE xx沿負 z方向傳播的波 6） 磁場 j k zx eExE ??? 0??022 ??? HkH ??HjE ?? ????????jEH???? ?? j k zx eEjjky ?????0? ?????? ??kZ波阻抗 ZEzH /? ?? ?????? 377120000 ???ZE?H?z?磁場的大小 相位 方向 理想介質(zhì)中，均勻平面波 橫電磁波 TEMZeEyH jk zx ??? 0???7）均勻平面電磁波的特性 TEM 波 E?H?k?r?)?(z傳播方向 z? ?k?kE ??? kH ??? HE ???等相面是平面 jkze? ? krjke ??? ?kkk ???向 k方向傳播的波的空間相位因子 rkje ????（ 1） rkjeEE ???? ??? 0（ 2） （ 3） rkjeHH ???? ??? 0kE ?0 ?? 為常矢量－－－均勻 ZEkH /? 00 ?? ??（ 4） 能量與功率流 20* 2121 EEEwe ?? ?????em wZEHHHw ????? 2020*212121 ??? ??ZEkHES c /? 20* ??? ???（ 5）能量流動速度－－能速 evk?tve?S?? ??? S c ZESSdSP /20??t? tSvwwtPW eme ?????? )(pe vv ?? ??1 ?例 均勻平面電磁波， f=300MHz，在真空中沿 x方向傳播，電場強度方向為 z向 , 振幅有效值為 10V/m. 求 :電磁波波長 。寫出電磁場的復(fù)數(shù)和時間 (域 )表達式 . 解 : M Hzf 300? mfcfv p 11030010368 ??????? ??? 22 ??kxk ??? zE ?100 ??xjrkj ezeEE ?20 10? ??? ?? ???? mV/ )2103 0 02c o s (102?)( 6 xtztE ?? ????????? 12000 ??ZxjeyZEkH ??212010?/? ????? ??)2103002c os (12 2?)( 6 xtytH ??? ?????? mA/例 452 真空中，均勻平面波 )322(6)?2?(3 zyxjeyxE ????? ??求 （ 1 ）電場的振幅、波矢和波長，（ 2）電場和磁場的瞬時表達式。 解： )322(6)?2?(3 zyxjeyxE ????? ??22 yx EEE ??? )23(3 22 ???)322(6 zyxzkykxkrk zyx ??????? ??? )?3?2?2(6??? zyxzkykxkk zyx ?????? ??4)324(36222222 ?? ???????zyx kkkk 2??k 42 ?? k??)?3?2?2(31? zyxkkk ?????EkZH ?? ?? ?1 )322(6)?23?3?6(120 1 zyxjezyx ?????????))322(6c os ()?2?(23),( zyxtyxtrE ????? ????))322(6c os ()?23?3?6(120 2),( zyxtzyxtrH ??????? ?????8) 導(dǎo)電媒質(zhì)中的均勻平面電磁波 0??(1) 導(dǎo)電媒質(zhì)中的場 39。39。39。 jkkk c ??)1)(1(239。 2 ??? ??????k)1)(1(239。39。 2 ??? ??????kzjkxx ceEE??? ?0zjkzkxx eeEE 39。39。39。0 ???? ?EjJH ??? ??????EjE ?? ??? ??Ej c ?????????jc ??EjH c ?? ?????cck ????zjkzkxx eeEE 39。39。39。0 ???? ?)39。c os (2)( 039。39。0 ?? ??? ??? zkteEtE zkxxz39。, kv p?? 39。239。 k?? ?HjE ?? ??????)1( ?????????jkZccc???? ?jc eZ?zjkzkcxc eeZEyZEkH 39。39。39。0?/? ?????? ???jzkcc eeZEkHES 39。39。220* ? ???? ???衰減的平面波 為什么會衰減 ? 平面電磁波在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播動畫 返回 平面電磁波在導(dǎo)電媒質(zhì)中的傳播 R幻燈片 11 下面分析兩種特殊的情況 ???EE??? 傳導(dǎo)電流密度 /位移電流密度 損耗角正切 1????? 1?????3) 1?????低損耗的媒質(zhì) )1)(1(239。39。 2 ??? ??????kkk ?? ???39。211 xx ??? 22 )(211)(1 ?????? ??????2?)1( ?????jZ c?? Z????j k zzkxx eeEE ???? ? 39。39。0ZEkH /? ?? ??kv p??, k?? 239。?)1)(1(239。 2 ??? ??????k4) 1?????)1)(1(239。 2 ??? ??????k )1)(1(239。39。 2 ??? ??????k2?????????? ?? 2)(12??????? fkk ?? 39。39。39。)1( ?????jZ c?????j? 2/???? je? 4/???? je?)1( jfZ c ?? ??? ???fRs ? )1( jRZ sc ??zkeE 39。39。?? ????? ? zk