《电磁场》课程教学课件（PPT讲稿，电磁场与电磁波）第六章 平面电磁波传播

第大1 平面电效波的传滑 e, e E VxE= a a 0 0 Oew=一以 t E E E 磁场只有 H=0 H=C→0 横向分量 8t 结论 均匀平面电磁波的电场和磁 场没有和波传播方向一致的分 量，只有垂直于传播方向的分 量，称为横电磁波(TEM波)。 上页]下页

第 六 章 平面电磁波的传播 上 页 下 页 t H e x E e x E E E E E 0 0 y z z y   = −   −   =    =         x y z x y z x e e e = 0   t H x  H = C →0 x 磁场只有 横向分量 均匀平面电磁波的电场和磁 场没有和波传播方向一致的分 量，只有垂直于传播方向的分 量，称为横电磁波（TEM波)。 结论

平面电淋波的传滑 ③均匀平面波的电场和磁场相互垂直 H.=0 设 E=E aE. ×E= Ox ,=,+He,） 结论 均匀平面电磁波的波动方程可以分为两组互相 独立的方程 a2H, OH, o"H -uy -u8- =0 ar? 8t o"E aE o"e -uy -u =0 Ox? Ot 8"H aH 8'H uE =0 今后讨论的 Ox" t 一组方程 o'e 8"E =0 Ox? 上页 下页

第 六 章 平面电磁波的传播 上 页 下 页 ③ 均匀平面波的电场和磁场相互垂直 设 E = E y (H e H e ) t e x E E z y y z z y     +   = −    =  均匀平面电磁波的波动方程可以分为两组互相 独立的方程 结论        =   −   −   =   −   −   0 0 2 2 2 2 2 2 t t t t z z 2 z y y 2 y E E x E H H x H                =   −   −   =   −   −   0 0 2 2 2 2 2 2 t t t t y y 2 y z z 2 z E E x E H H x H         = 0 H y 今后讨论的 一组方程

平面电嫩波的传橙 对论怕自平面电赋波的意义 ① 实际问题中碰到的一些电磁波可以近似作为均匀平面 电磁波处理。如远离波源处等。 ② 复杂的电磁波可以看作均匀平面电磁波的叠加，因此 均匀平面电磁波的一些特性对于复杂电磁波也有意义， 均匀平面电磁波是研究复杂电磁波的基础。 上页 下页

第 六 章 平面电磁波的传播 上 页 下 页 ① 实际问题中碰到的一些电磁波可以近似作为均匀平面 电磁波处理。如远离波源处等。 讨论均匀平面电磁波的意义 ② 复杂的电磁波可以看作均匀平面电磁波的叠加，因此 均匀平面电磁波的一些特性对于复杂电磁波也有意义， 均匀平面电磁波是研究复杂电磁波的基础

平面电琳波的传滑 6.2理想介质中的均匀平面波 Uniform Plane Wave in Perfect Dielectric 维波动方程的解及其传播特性 理想介质满足Y=0 波动方程简化为 ∂3E,1a2E 0x2 = 02 v2 012 8"H.1 82 H. 维波动方程 0x2 v2 012 通解 月 上页 下页

第 六 章 平面电磁波的传播 1. 一维波动方程的解及其传播特性 通解 ( , ) ( ) ( ) v x E t v x E x t E t y = y − + y + + − ( , ) ( ) ( ) v x H t v x H x t H t z = z − + z + + − 2 2 2 2 2 2 2 1 t E t v E x Ey y y   =   =     2 2 2 2 2 1 t H x v H z z   =   理想介质满足 =0 6.2 理想介质中的均匀平面波 Uniform Plane Wave in Perfect Dielectric 上 页 下 页 波动方程简化为 一 维 波 动 方 程

第大 平面电嫩波的传滑 理想介质中均匀平面波的传播特性 ®E,0=Ey-+E+ 入射波 反射波 由波的定义 E6-=6-之)→4-)=6，-） v=()= 1 电磁波的波速 t,-t △ 真空中v=1/√4=C=3×10m/s ②无论入射波还是反射波E、H、三者相互垂直，满足右手螺 旋关系。电场和磁场满足： E时 E 波阻抗 (欧姆) 上页 下页

第 六 章 平面电磁波的传播   = = − = − − + + z y z y o H E H E Z （ 欧姆 ） 理想介质中均匀平面波的传播特性 电磁波的波速 v 1/ ε μ C 3 10 m/s 8 = 0 0 = =  上 页 下 页 入射波 反射波 ( ) ( ) v x E t v x E t 2 y 2 1 y 1 − = − + + ( , ) ( ) ( ) v x E t v x E x t E t y = y − + y + ① + − t t εμ x x 1 ( ) 2 1 2 1 =   = − − = t x v 真空中 ② 无论入射波还是反射波E、H、v三者相互垂直，满足右手螺 旋关系。电场和磁场满足： 波阻抗 ( ) ( ) v x t v x t 2 2 1 由波的定义 1 − = −