[理學(xué)]第5章時變電磁場和平面電磁波3--1a-資料下載頁
2025-02-21 12:46本頁面
【正文】 時變電磁場和平面電磁波 例 已知均勻平面波在真空中向正 Z 方向傳播，其電場強(qiáng)度的瞬時值為 )V / m( )π210π6s i n (220) ,( 8 zttz ??? xeE試求： ① 頻率及波長； ② 電場強(qiáng)度及磁場強(qiáng)度的復(fù)矢量表示式； ③ 復(fù)能流密度矢量； ④ 相速及能速。 解 ① 頻率 ( H z ) 103π210π6π2 88 ????? ?f( m ) 1π2 π2π2 ??? k?波長 ? ?V / m e20)( π2j zz ?? xeE② 電場強(qiáng)度 ? ?A / m eπ6 11)( π2j0zyzZz???? eEeH磁場強(qiáng)度 ? ?2*c W / m π310zeHES ???③ 復(fù)能流密度 ? ?m / s 103 8ep ???? kvv ?④ 相速及能速 第五章 時變電磁場和平面電磁波 例 1 [解 ] (a)已知等效全向輻射功率 36dBW，首先化為 W的單位： ? ?? ?WWPP 1lg10)d B W( ?所謂 “ 等效全向輻射功率 ” 就是假定等效于信號是向各方均勻輻射的，得接收點的功率密度為： 213622/1037900439814mWrPS av??????? ??我國實用通信衛(wèi)星（ CHINASAT1） (DFH2A)轉(zhuǎn)播的中央電視臺第二套節(jié)目中心頻率為 ，它在我國上海的等效全向輻射功率（ EIRP）為 P=36dBW. 求：（ a）上海地面站接收的功率流密度，設(shè)它離衛(wèi)星 r=37900km。 (b) 求地面站處電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度振幅，并以自選的坐標(biāo)寫出其瞬時值表示式； （ c）若中央臺北京發(fā)射站離衛(wèi)星 381700km，則接收信號比中央臺至少延遲多久？ ??rW3 9 8 11010)W( )d B W( ??? PP故 圖 － 4 衛(wèi)星電視廣播線路 167。 理想介質(zhì)中的平面波 第五章 時變電磁場和平面電磁波 (b) 02021 ?ES av ?得 mV12. 9V / m 500 ?? ???? ?avSE比規(guī)定的本地電視臺播發(fā)的場強(qiáng)值 ( )小得多。 m V / m 3V / m 5 0 0 和?mAEH / 8000 ???? ?(c)延遲時間 )c o s (?)( 00 ?? ??? kztEt xE)c o s (?)(?1)( 0000???? ????? kztEtt yEzH瞬時值： 當(dāng)在上海電視屏幕上見到央視時鐘秒針跳到新年零點時，上海其實已步入新年約 1/4秒 了。 式中 )r a d / s( 10??? f?? mr a dtk 810 ????? ?sc rrt 3 7 1 0 03 7 5 9 0 8 ?? ?????167。 理想介質(zhì)中的平面波 第五章 時變電磁場和平面電磁波 例 頻率為 ，設(shè)其為無耗材料，相對介電常數(shù)為 εr = 。 若磁場的振幅為7mA/m，求相速、波長、波阻抗和電場強(qiáng)度的幅值。 9r 2 . 2 6 , 9 . 4 1 0 H zf? ? ? ? 解 ：由題意 因此 800r1 . 9 9 6 1 0 m /s2 . 2 6vvv?? ? ? ?891 . 9 9 6 1 0 2 . 1 2 m9 . 4 1 0vf??? ? ?? 0r377 2512 .2 6???? ?? ? ? ? ? 3mm 7 1 0 2 5 1 1 . 7 5 7 V /mEH ? ?? ? ? ? ? 第五章 時變電磁場和平面電磁波 解 ： 以余弦為基準(zhǔn) ， 直接寫出 1( , ) c o s ( ) A /m3 πyH z t e t z??? ? ? 例 均勻平面波的磁場強(qiáng)度的振幅為 A/m，以相位常數(shù)為 30 rad/m 在空氣中沿 方向傳播。當(dāng) t = 0 和 z = 0 時 ，若 取向為 ，試寫出 和 的表示式，并求出頻率和波長。 13πze??ye?? E? H?H?V / m)c o s (40)(),(),( 0 zteetzHtzE xz ??? ????? ????2 π 2 π 0 . 2 1 m ,30? ????8893 1 0 4 5 1 0 1 . 4 3 1 0 H zπ / 1 5 πcf??? ? ? ? ? ?V / m)301090c o s (40),( 8 ztetzE x ??? ??ra d /m30??因 ，故 81( , ) c o s ( 9 0 1 0 3 0 ) A /m3 πyH z t e t z? ? ? ?則 第五章 時變電磁場和平面電磁波 j50e kzxEe ?? 解 ：電場強(qiáng)度的復(fù)數(shù)表示式為 0 120 π? ??自由空間的本征阻抗為 j05 e A /m12 πkzyyEH e e????故得到該平面波的磁場強(qiáng)度 2av1 1 5 1 2 5R e ( ) 5 0 W /m2 2 1 2 π 1 2 πzzS E H e e?? ? ? ? ? ?22a v a v1 2 5 1 2 5d π π 2 .5 6 5 .1 W12 π 1 2 πSP S S R? ? ? ? ? ? ? ??于是，平均坡印廷矢量 垂直穿過半徑 R = 的圓平面的平均功率 例 自 由空間中平面波的電場強(qiáng)度 5 0 c o s ( ) V / mxE e t k z???求在 z = z0 處垂直穿過半徑 R = 的圓平面的平均功率。 第五章 時變電磁場和平面電磁波 作業(yè) ：
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