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1、电磁场与电磁波复习波和波用复数（相量）表示n最简单一维波表示为Acos(t-kz)，A为波的振幅，=2f，f为频率，叫角频率，k叫做传播常数（也叫做空间频率），波的振荡周期 ，波长 ，波等相位点传播速度 。n波用复数（相量）表示的意义是，该复数（相量）乘上ejt取实部就是原来波的瞬时值。用复数表示的优点是，微分、积分运算简化为乘与除的代数运算，乘积量的时间平均值简化为取实部的运算。nE、H和S的复数表示传输线n将传输线分成N段后，只要每一段长度l 2，当c，发生全反射，且相移与入射角有关。对于TM模，当=b（布儒斯特角）入射波可无反射 全部透射到介质2。n介质II为吸收介质时，介质II中透射波
2、等幅面与等相位面不再重合，称为非均匀平面波。不同交界面n介质-介质交界面与介质-导体交界面对平面波的反射、透射是有区别的n等离子体当p时，其等效介电系数0，相当于导体对入射波全反射，但接近界面的等离子体中还有电磁 能量储存，只是随离开界面距离而不断衰减。n多层介质系统对平面波的反射、透射用传输线模型 分析最为方便。波导n导引电磁波的结构叫波导，在横截面，场局限在内部区域，全驻波分布，纵向趋于无穷远，无反射，为行波。描述波导的特征量有模式与场分布，色散特性，特征阻抗，损耗。n矩形波导的传输线模型，横向场量Et、Ht沿z轴变化与等效传输线上V、I变化相当。模式函数e、h反映场在横截面变化，可用TE
3、mn、TMmn表征，TE表示Ez = 0，TM表示Hz = 0，下标m、n分别表示场沿波导x、y方向变化的半波数。波导的每一模式表示满足波导横截面边界条件的一组解，它们可独立存在。最低模是TE10模。矩形波导一般工作于TE10模。波导n矩形波导的色散关系为。色散特性可用截止波长c（或截止频率fc）、相速vp、群速vg、波导波长等g等表示。工作于TE10模的矩形波导、等效阻抗更能反映不同波导连接时引起的反射。n矩形波导横截面场分布用三角函数表示，圆波导横截面内场分布在半径方向用贝塞尔函数表示，如果注意到三角函数与贝塞尔函数相似性，那末将圆波导与矩形波导进行对比，圆波导就容易理解与掌握。横向谐振原
4、理n波沿纵向无衰减传播，横向场分布必然是驻 波，发发谐振，称为波导的横向谐振原理。n多层平板介质波导横向可用级连的传输线等 效，利用横向谐振原理就可得出多层平板介质 波导的色散关系，并可进一步用传输线模型得 到横截面场分布，条形介质波导的EDC法是一 种近似分析方法，其计算过程归结为多层介质 波导的计算。当条形介质的宽度比高度大时， 这种方法可满足工程应用需要。光纤光纤的射线分析帮助我们形象直观地理解光在光纤中传播。光纤的波动分析包括光纤射线分析。由于光纤纤芯折射率比包层折射率稍大，光纤在纤芯中几乎与轴平行，场的纵向分量很小，因而可用标量波动分析近似。在标量波动分析近似下，假定光纤中场是偏振的
5、，记为LP模，横截面不同的场结构以下标mn标记，即LPmn，n表示半径方向暗环出现的次数，m表示圆周方向场变化周期数。LP模没有低频截止，最低模是LP01模。LP01模是二重简并的，LP11模则是四重简并的。谐振器n谐振器是储能元件，描述谐振器的特征量有谐振频 率0，品质因数Q0、模式与场分布，反映损耗特性的等 效电导G0或等效电阻R0。G0、R0有相对性，与所取参 考面位置有关。谐振器内电磁振荡的条件是在坐标轴的 三个方向界面都发生全内反射，波来回反射一次相移为 2整倍数，因而谐振器中存在的场是驻波场，场在三个 坐标轴方向都发生谐振，横向谐振原理是分析谐振器的 有效方法。n空腔谐振器是最基本
6、的谐振器，通过矩形空腔谐振 器了解谐振器的特性。谐振器微带谐振器、介质谐振器、光学谐振器基本 工作原理及特 点要掌握。谐振器与外电路的耦合有三种，即电耦合、磁耦合与混合 耦合、谐振器与外电路的耦合可用耦合度或外观品质因数Qe 来表示。谐振器可以作看一个对频率敏感的负载，通过谐振频率附 近谐振器作为一个频率可变负载特性的测量，即可从测量数 据中提取谐振器的特征参数及其与外电路的耦合程度。天线天线工作的两种模式：发射模式和接收模式。两种模式下 天线都可看成一转换器，对天线的基本要求是发射或接收电 磁波的方向性与极化特性，以及天线与传输系统的匹配。描 述天线的参数有：天线的方向性（天线增益、方向性、
7、波束 宽度、旁瓣电平）、天线效率、极化特性、频带宽度、输入 阻抗等。引入标量位和矢量位A后，求天线辐射电磁场E、H转化 为求和A。和A满足非齐次亥姆霍兹方程。对于赫兹偶极 子模型，当边界趋于无穷远时，其解非常简单。天线n电基本振子、磁基本振子是最基本的单元辐射天线 ，任何复杂天线都可看成电基本振子与磁基本振子的组 合。根据电和磁的对偶原理，由电基本振子的辐射特性 可对偶地得出磁基本振子的辐射特性。n电基本振子辐射的场在远区电场只有分量，磁场只 有分量，其辐射功率流在电矩p的方向为零，与p垂直 的方向辐射最强，电基本振子的增益、方向性、有效面 积、辐射电阻、输入阻抗等。n对线天线的分析可将线天线分解为无限多电基本振子的组合，线天线辐射的场可分解为电基本振子辐射的场与修正因子U()的乘积。天线n线阵天线辐射的场可分解为线天线辐射的场及阵因子F(,)两部分的乘积。n根据对偶原理，裂缝天线辐射的场可从线天线辐射的场得到。口径天线可以看作无限多裂缝天线组成的天线阵，其阵因子F(,)与线阵天线有相同的表达式。n微带天线可看成2裂缝天线组成的线阵天线进行分析。n传输方程、雷达方程是点对点微波通信、雷达工作的基本方程，要理解、掌握。
