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《均勻平面波在理想介質(zhì)中的傳播ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、6.1均勻平面波在理想介質(zhì)中的傳播許多復(fù)雜的電磁波可認(rèn)為是均勻平面電磁波的線性疊加，而均勻平面電磁波存在于無限大媒質(zhì)中，故先研究其在無限大理想介質(zhì)中的傳播具有重要意義■∞理想介質(zhì)中均勻平面波的如何表示？■均勻平面波在∞理想介質(zhì)中傳播特性和參數(shù)是什么？■均勻平面波有哪幾種極化方式？一、什么叫均勻平面電磁波即1)等相位面為平面2)其傳播方向與等相位面的法線方向一致3)等相位面上各點(diǎn)場強(qiáng)的幅度、方向皆相同4)沿傳播方向場強(qiáng)分量為零，即為橫電磁波(TEM)5)具有時(shí)諧特性例：一均勻平面波沿+z方向傳播對(duì)無源區(qū)（充滿
2、線性各向同性均勻理想介質(zhì)）：對(duì)無源區(qū)（充滿線性各向同性均勻理想介質(zhì)）：即沿+z方向傳播的均勻平面電磁波場強(qiáng)只與坐標(biāo)z有關(guān)，但無z分量二、沿+z方向傳播的均勻平面電磁波1.場強(qiáng)的復(fù)矢量表示式設(shè)遠(yuǎn)離波源的區(qū)域(無源區(qū))為線性各向同性均勻理想介質(zhì)時(shí)諧特性的均勻平面電磁波滿足：即沿+z方向傳播的均勻平面電磁波場強(qiáng)只與坐標(biāo)z有關(guān)，但無z分量二、沿+z方向傳播的均勻平面電磁波1.場強(qiáng)的復(fù)矢量表示式設(shè)遠(yuǎn)離波源的區(qū)域(無源區(qū))為線性各向同性均勻理想介質(zhì)時(shí)諧特性的均勻平面電磁波滿足：交叉代入得關(guān)于場強(qiáng)的齊次Holmheltz
3、方程：沿+z方向傳播的均勻平面電磁波：(場強(qiáng)只與z有關(guān)，無z分量)交叉代入得關(guān)于場強(qiáng)的齊次Holmheltz方程：沿+z方向傳播的均勻平面電磁波：在線性各向同性均勻媒質(zhì)中，為實(shí)數(shù)，則通解：同理上式中皆為復(fù)常數(shù)。在線性各向同性均勻媒質(zhì)中，為實(shí)數(shù)，則通解：同理上式中皆為復(fù)常數(shù)?！龅谝豁?xiàng)因子：表示相位隨z的增加而滯后，代表沿+z方向傳播的波■第二項(xiàng)因子：表示相位隨z的增加而超前，代表沿－z方向傳播的波在無限大線性各向同性均勻媒質(zhì)中無反射波，則■第一項(xiàng)因子：表示相位隨z的增加而滯后，代表沿+z方向傳播的波■第二項(xiàng)因
4、子：表示相位隨z的增加而超前，代表沿－z方向傳播的波在無限大線性各向同性均勻媒質(zhì)中無反射波，則思考：1)若均勻平面電磁波在∞線性各向同性均勻媒質(zhì)沿－z方向傳播，則場強(qiáng)復(fù)矢量如何表示？2)若改為沿+x或+y方向傳播，則場強(qiáng)復(fù)矢量又如何表示？1)若均勻平面電磁波在∞線性各向同性均勻媒質(zhì)沿－z方向傳播，則場強(qiáng)復(fù)矢量如何表示？2)若改為沿+x或+y方向傳播，則場強(qiáng)復(fù)矢量又如何表示？2.場強(qiáng)的瞬時(shí)值令令2.場強(qiáng)的瞬時(shí)值同理：令令1)周期T：4.均勻平面波的傳播參數(shù)相位：：時(shí)間相位：空間相位2)頻率f：3)波長l：同理
5、：1)周期T：4.均勻平面波的傳播參數(shù)相位：：時(shí)間相位：空間相位2)頻率f：3)波長l：4)相速vp：5)波阻抗Zw：橫向電場與橫向磁場之比=04)相速vp：5)波阻抗Zw：橫向電場與橫向磁場之比=0同理可得：令-------波阻抗(waveimpedance)(真空波阻抗)波阻抗只與媒質(zhì)有關(guān)，亦稱媒質(zhì)的本征阻抗。同理可得：令-------波阻抗(waveimpedance)(真空波阻抗)波阻抗只與媒質(zhì)有關(guān)，亦稱媒質(zhì)的本征阻抗。5.均勻平面波的傳播特性1)橫電磁波(TEM)特性：沿傳播方向場強(qiáng)分量=02)電
6、場與磁場始終相互垂直，、與滿足右手關(guān)系可證：，三者滿足右手關(guān)系，且1)橫電磁波(TEM)特性：沿傳播方向場強(qiáng)分量=02)電場與磁場始終相互垂直，、與滿足右手關(guān)系3)平均坡印亭矢量沿傳播方向，且為一常矢量(常矢量)可證：，三者滿足右手關(guān)系，且例5.1.1已知無界理想介質(zhì)(mr=1)中均勻平面波的場強(qiáng)：求：(1)平面波的傳播方向；(2)l、er、vp、w；(3)SavSol.(1)該均勻平面波沿+y方向傳播(2)由題意可知：3)平均坡印亭矢量沿傳播方向，且為一常矢量(常矢量)例5.1.1已知無界理想介質(zhì)(mr=
7、1)中均勻平面波的場強(qiáng)：求：(1)平面波的傳播方向；(2)l、er、vp、w；(3)SavSol.(1)該均勻平面波沿+y方向傳播(2)由題意可知：(3)平均坡印亭矢量：由或由或(3)平均坡印亭矢量：6.均勻平面波的極化方式(polarizationmode)即電場強(qiáng)度矢量的大小和方向隨時(shí)間的變化規(guī)律(偏振特性)設(shè)均勻平面波沿+z方向傳播，則6.均勻平面波的極化方式(polarizationmode)即電場強(qiáng)度矢量的大小和方向隨時(shí)間的變化規(guī)律(偏振特性)設(shè)均勻平面波沿+z方向傳播，則1)線極化(linear
8、polarization)：即電場強(qiáng)度矢量只沿某一特定方向，稱該電磁波為線極化波。1)線極化(linearpolarization)：即電場強(qiáng)度矢量只沿某一特定方向，稱該電磁波為線極化波。線極化波的應(yīng)用水平極化波：方向與地面平行，如電視廣播信號(hào)….垂直極化波：方向與地面垂直，如陸地移動(dòng)通信….2)圓極化(circularpolarization)：且，則即電場強(qiáng)度矢量末端軌跡是圓形，稱其為圓極化波。右旋圓極化左旋
