平面電磁波知識講座-展示頁
2025-07-01 14:41本頁面
【正文】 在時變電磁場中，可令它們?yōu)榱恪? 由均勻平面波的定義，我們可以設電場只與同一坐標分量有關，如直角坐標系中的坐標。 均勻平面電磁波1 波動方程的均勻平面波解真實的物理世界不存在均勻平面波，它需要無限大的理想介質和無窮大的能量。5 學習要求：推導，數(shù)學形式與物理意義的對應。4在線性、均勻、各向同性、導電媒質的無源區(qū)域，波動方程成為齊次方程。167。5 許多復雜的電磁波，如柱面波、球面波，可以分解為許多均勻平面波的疊加；反之亦然。等相面（波陣面）為無限大平面電磁波稱為平面波。3 在某些特定條件下，Maxwell equations或wave equations可以簡化，從而導出簡化的模型，如傳輸線模型、集中參數(shù)等效電路模型等等。平面電磁波1 時變電磁場以電磁波的形式存在于時間和空間這個統(tǒng)一的物理世界。2 研究某一具體情況下電磁波的激發(fā)和傳播規(guī)律，從數(shù)學上講就是求解在這具體條件下Maxwell equations或wave equations的解。4 最簡單的電磁波是平面波。如果平面波等相面上場強的幅度均勻不變，則稱為均勻平面波。故均勻平面波是最簡單最基本的電磁波模式，因此我們從均勻平面波開始電磁波的學習。 波動方程1 電場波動方程：磁場波動方程 2 如果媒質導電（意味著損耗），有代入上面，則波動方程變?yōu)槿绻菚r諧電磁場，用場量用復矢量表示，則采用復介電常數(shù)，上面也可寫成3 在線性、均勻、各向同性非導電媒質的無源區(qū)域，波動方程成為齊次方程。如果是時諧電磁場，用場量用復矢量表示，并采用復介電常數(shù)，上面也可寫成注意，介電常數(shù)是復數(shù)代表有損耗。167。但離場源很遠的局部區(qū)域的電磁波可以看成均勻平面波。3 下面我們首先用Maxwell方程證明均勻平面波電磁場的縱向分量（平行于傳播方向的電磁場分量，此時為分量）等于零；其次我們給出非零場分量wave方程的一般解，由一般解說明波的本質；然后導出均勻平面波的傳播特性。故均勻平面波電磁場的縱向分量（平行于傳播方向的電磁場分量，此時為分量）等于零。因此的值稱為相位，上述方程稱為等相位面方程。7電磁波傳播方向的判定：利用等相位面方程判定。8 均勻平面波為橫電磁波（TEM）由5可知，電磁波傳播方向為和方向。電磁波的傳播方向通常稱為縱向，如果電場和磁場沒有傳播方向的分量，則該電磁波稱為TEM波（橫電磁波）。它僅僅與媒質的參數(shù)有關，也稱為媒質的本征阻抗。10 均勻平面波中電場、磁場及電磁波傳播方向三者之間的關系：前面的式中包含著兩個方向傳播的電磁波，如果只考慮向一個方向，比如方向傳播的
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