【正文】 面之間可以傳播 TE 波 i1 c o s2/ ??nz ??0?yE矩形或圓形金屬波導(dǎo)可以傳輸，而且 只能 傳輸 TE 波或 TM 波，它們 不可能 傳輸 TEM 波。 討論： 當(dāng)垂直極化的平面波以 ?t 角度由空氣向無限大的理想導(dǎo)電平面投射時，若入射波電場振幅為 ，試求理想導(dǎo)電平面上的表面電流密度及空氣中的能流密度的平均值。 i0E?i ?r ? 0 ? 0 ? ? ? E i E r H i H r z x 0 解 令理想導(dǎo)電平面為 z = 0 平面 ， 如左圖示 。 那么 ， 表面電流 Js為 0n ?????? zxzS HeHeJ已知磁場的 x 分量為 i1 s i nji1i1i0 e)c o sc o s(c o s2 ??? xkxx zkZE ??? eHi1 s i nji0i0 ec o s2 ?? xkyS ZE ?? eJ求得 例 能流密度的平均值 )R e ()R e ( *cav HESS ??? )](R e [ ** zxy HHE ???已知垂直極化平面波的各分量分別為 e)c o ss i n (2j i1 s i nji1i0 ?? xkyy zkE ??? eEi1 s i nji1i1i0 e)c o sc o s(c o s2 ??? xkxx zkZE ??? eHi1 s i nji1i1i0 e)c o ss i n (s i n2j ??? xkzz zkZE ??? eH)c o s(s i ns i n)(4 i12i02i0av ?? zkZExeS ?求得 一均勻平面波由空氣斜入射至理想導(dǎo)體表面 , 如圖 710所示 。 入射電場強(qiáng)度為 )/()2???( )(0 mVeEjyzxE azxji ????? ?試求 : (1) 常數(shù) a, 波長 λ, 入射波傳播方向單位矢量及入射角 θ1。 (2) 反射波電場和磁場 。 (3) 入射波和反射波各是什么極化波。 例 圖 710 圓極化波的斜入射 解 : (1) 入射波傳播矢量為 0)??()2???( ????? azxjyzx ??? ??? aa ,0?????222222??????izixikkk ???0??kE? ??2iiik xzkk??????11? ?c os2ikz? ? ? ?1? ?()2xz??112? ? 1 45? ??(2) 反射波傳播方向單位矢量為 111? ? ?? ?si n c os ( )2rk x z x z??? ? ? ?故反射波傳播矢量為 ? ? ? ?()r r r r ik k k k k x z ?? ? ? ?相應(yīng)地反射波電場也有兩部分 : 0( ) ( )00?? ?( ) 2rjk rrrj x z j x ziE y E ey E e y j E e??????? ? ? ???? ? ? ?????)(0)(//0//01//)??()(21)??()s i n?co s?(zxjzxjirjkrrreEzxeEzxeEzxE r???????????????故 )/()2???( )(0// mVeEjyzxEEE zxjrrr ???? ??????()001 ? ? ? ?[ 2 ( ) ] ( / )377j x zr r rEH k E y x z j e A m????? ? ? ? ?y?(3) 參看圖 710, 入射波的 分量引前 分量 90176。 且大小相等 (均為 ） , 故為左旋圓極化波 。 反射波的 分量落后 分量 90176。 且大小相等 , 它是右旋圓極化波 。 可見 , 經(jīng)導(dǎo)體平面反射后 , 圓極化波的旋向改變了 。 y? )??( zx ?02E )??( zx ??第七章總結(jié) ?平面邊界上平面波的正投射 ? 多層邊界上平面波的正投射 ?任意方向傳播的 平面波 ?均勻平面波對分界面的斜入射 ?平面邊界上平面波的正投射 電磁波從一種媒質(zhì)入射到另一種媒質(zhì)時，在分界平面上一部分能量被反射回來，另一部分能量透射入第二種媒質(zhì)。反射波和透射波場量的振幅和相位取決于分界面兩側(cè)媒質(zhì)的參量，入射波的極化和入射角的大小。 ? 由理想媒質(zhì)到理想導(dǎo)體的分界面的垂直入射 1??R 0?T?理想媒質(zhì)中合成波為純駐波 ,電場和磁場原地振蕩，電、磁能量相互轉(zhuǎn)化電場和磁場最大值和最小值位置錯開 ?/4 r0i0xxERE?t0i0xxETE?? 反射系數(shù)與透射系數(shù) ? 對兩種理想介質(zhì)分界面的垂直入射 反射系數(shù) 0 2 10 1 2rx c cix c cE Z ZRE Z Z????透射系數(shù) 020 1 22txcix c cEZTE Z Z???媒質(zhì) 1中合成波為： 101[ ( 1 ) 2 sin ]jk zixxe E R e j R k z?? ? ?? 合成波為 行駐波 （混合波）：相當(dāng)于一個行波疊加在一個駐波上。 ? 沿任意方向傳播的平面波 x x y y z zk e k e k e k? ? ?? ?00x y zj k x k y k zj k rE E e E e ? ? ?????j ( c os c os c os )0 e k x y z? ? ?? ? ??EE? c o s c o s c o sx y zk e e e? ? ?? ? ?波矢量 波矢量的方向 均勻平面波對分界面的斜入射 ?入射角 、 反射角 、 折射角 、 入射面 、 平行極化 、垂直極化的定義 ?反射定律和折射定律 2 i 1 t2 i 1 tc o s c o sc o s c o sriZZERE Z Z?????????2i2 i 1 t2 c o sc o s c o stiE ZTE Z Z????????垂直極化波的反射 、 折射系數(shù) t2i1t2i1// coscoscoscos????ZZZZR???t2i1i2// coscoscos2???ZZZT???平行極化波的反射 、 折射系數(shù) 12 1rr????212B ar cs in ???????無反射 平行極化波發(fā)生無反射 ?B： 布魯斯特角 入射角滿足 ? 若入射角 ? i 滿足 12i2s in??? ?平行和垂直極化波都發(fā)生全反射 ?掌握任意方向傳播的平面波的表示方法及麥克斯韋方程 ?掌握平面波斜入射到理想介質(zhì)分界面時 ， 反射系數(shù)與折射系數(shù)的計(jì)算 ， 能熟練應(yīng)用反射 、 折射定律 。 正確理解全反射與無反射的概念 。 ?熟練掌握平面波入射到理想導(dǎo)體和理想介質(zhì)分解面時的合成波的特點(diǎn) ， 掌握反射系數(shù)與透射系數(shù)的計(jì)算 。 了解多層分界面上平面波的計(jì)算 本章要求 移動信道的傳播特性 ?電磁傳播－反射、散射和繞射 ?電磁傳播的主要方式 ?直射波 ?多徑反射波 ?繞射波 ?散射 ?無線環(huán)境中的信號衰減分成三部分： ?路徑損耗 ?慢衰落 對數(shù)正態(tài)分布 ?快衰落 空間選擇性衰落、頻率選擇性衰落時間選擇性衰落 服從瑞利分布 (非視距傳播 )或萊斯分布（視距傳播） ?三種效應(yīng) 陰影效應(yīng)、遠(yuǎn)近效應(yīng)、多普勒效應(yīng) 多徑效應(yīng) 每個用戶對于其他用戶都相當(dāng)于干擾，遠(yuǎn)近效應(yīng)嚴(yán)重影響系統(tǒng)容量 Power f 采用功控技術(shù)減少了用戶間的相互干擾，提高了系統(tǒng)整體容量 遠(yuǎn)近效應(yīng) Power f 設(shè)入射面位于 xz 平面內(nèi) ， 則入射波的電場強(qiáng)度可以表示為 )c o sc o s(ji0i ii1e ?? zxk ??? EE)co sco sco s(jr0r rrr1e ??? zyxk ???? EE)co sco sco s(jt0t ttt2e ??? zyxk ???? EE若反射波及折射波分別為 由于邊界上 (z = 0) 電場切向分量必須連續(xù) ， 得 t)co sco s(jr0co sjt0 ]ee[ rr1t1 ??? yxkxk ??? ? EE tco sco s(jt0 ]e[ tt2 ?? yxk ??? E證明 上述等式對于任意 x 及 y 變量均應(yīng)成立 ， 因此各項(xiàng)指數(shù)中對應(yīng)的系數(shù)應(yīng)該相等 ， 即 t2r1 co sco s0 ?? kk ??t2r1i1 co sco sco s ??? kkk ??0co sco s tr ?? ?? 2πtr ?? ??反射線和折射線均位于 xz 平面 ri ?? ?12tisinsinkk???ii 2π ?? ??tt 2π ?? ??rr 2π ?? ??表明反射波及折射波的相位沿邊界的變化始終與入射波保持一致， 相位匹配條件 E jk E? ? ? ? ?? ?00x y zj k x k y k zj k rE E e E e ? ? ?????? ?? ? ? ?00 0 0x y zx y zj k x k y k zj k x k y k zx x y y z zE E eE e E e E e e? ? ?? ? ??? ? ?? ? ? ?0 0 0 x y zj k x k y k zx x y y z zE jk E jk E jk E e ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ?0 0 0x y zj k x k y k zx x y y z zx x y y z zj k E j E e E e E e ee k e k e k? ? ?? ? ? ???x y y z zk e k e k e k? ? ?證明