《电磁场》课程教学课件（PPT讲稿，电磁场与电磁波）第八章 平面电磁波

电磁波的波段划分及其应用称名禾频率范围波长范围典型业务导航，声纳甚低频VLF[超长波]3~30KHz100~10km导航，频标低频LF[长波，LW10~1km30~300KHz中频MF[中波,MWIAM，海上通信300~3000KHz1km~100mAM,通信高频HF[短波，SW]100m~10m3~30MHz甚高频VHF[超短波】10~1m30~300MHzTV, FM, MC特高频UHF【微波】300~3000MHz100~10cmTV, MC, GPS10~1cmSDTV,通信，雷达超高频SHF|微波】3~30GHz通信，雷达极高频EHF微波30~300GHz10~1mm光频[光波】光纤通信1~50THz300~0.006μm

电磁波的波段划分及其应用 名 称 频率范围 波长范围 典型业务 甚低频VLF[超长波] 3~30KHz 100~10km 导航，声纳 低频LF[长波，LW] 30~300KHz 10~1km 导航，频标 中频MF[中波,MW] 300~3000KHz 1km~100m AM, 海上通信 高频HF[短波, SW] 3~30MHz 100m~10m AM, 通信 甚高频VHF[超短波] 30~300MHz 10~1m TV, FM, MC 特高频UHF[微波] 300~3000MHz 100~10cm TV, MC, GPS 超高频SHF[微波] 3~30GHz 10~1cm SDTV, 通信,雷达 极高频EHF[微波] 30~300GHz 10~1mm 通信, 雷达 光频 [光波] 1~50THz 300~0.006m 光纤通信

中波调幅广播（AM):550~1650kHz短波调幅广播（AM) :2~30MHz调频广播(FM) : 88~108MHz电视频道（TV）：50~100MHz170～~220MHz470~870MHz无绳电话(Cordless Phone)：50MHz:900MHz:2.4GHz：5.8GHz蜂窝电话(Cellular Phone)：900MHz,1.8GHz;1.9GHz卫星直播:SDTV:4~6GHz;12~14GHz. SDB:12~14GHz全球卫星定位系统（GPS）：L,=1575.42MHzL2 =1227.60MHz, L3 =1176.45MHz光纤通信：1.55μm，1.33μm，0.85μmISM波段：902~928MHz，2.4~2.4835GHz，5.725~5.850GHz

中波调幅广播（AM）：550~1650kHz 短波调幅广播（AM）：2~30MHz 调频广播（FM）：88~108MHz 电视频道（ TV）：50~100MHz ; 170~220MHz 470~870MHz 无绳电话(Cordless Phone): 50MHz; 900MHz; 2.4GHz ; 5.8GHz 蜂窝电话(Cellular Phone): 900MHz; 1.8GHz; 1.9GHz 卫星直播: SDTV: 4~6GHz; 12~14GHz. SDB: 12~14GHz 全球卫星定位系统（GPS）：L1 =1575.42MHz L2 =1227.60MHz, L3 =1176.45MHz 光纤通信： 1.55m，1.33m ，0.85m ISM波段： 902~928MHz，2.4~2.4835GHz，5.725~5.850GHz

导电媒质中平面波3.若 ≠0，则在无外源（J'=0）区域中V×H=α E+jos E =jo(-j-)EO6,=6-jaV×H= j08.E0式中&称为等效介电常数由此推知导电媒质中正弦电磁场应满足下列齐次矢量亥姆霍兹方程V?E+0'us.E = 0V?H +°us.H =0

3. 导电媒质中平面波 若   0 ，则在无外源 (J  = 0 ) 区域中  H = E + j E 令     j e = − 式中 e 称为等效介电常数。 由此推知导电媒质中正弦电磁场应满足下列齐次 矢量亥姆霍兹方程      + =  + = 0 0 e 2 2 e 2 2 H H E E     j ( j )E   =   −  H = j e E

今k = 0/ ue。 = 0u(s-j%)V?E+0μ.E = 0[v'E+k'E=0则V?H+o'us.H = 0[v?H+k,H =0E_OE、=0，则只要若仍然令 E=E,e，且Oxdy以k代替k民即可求得其解为E, = Eroe-ik.:因常数 k.为复数，令 k。=k'-jk求得OLeek"=0k'=0+12000

( j ) c e   令 k =  =   − 若仍然令 ，且 ，则只要 以 kc 代替 k 即可求得其解为 Ex x E = e = 0   =   y E x Ex x k z Ex Ex c j 0 e − = 因常数 kc 为复数，令 k = k− jk c 求得 1 1 2 2          +       = +    k  1 1 2 2          −       = +    k  则      + =  + = 0 0 e 2 2 e 2 2 H H E E          + =  + = 0 0 2 c 2 2 c 2 H H E E k k

电场强度可表示为E, = Exoe-ik= = Exroe-k"e-iks相位上式表明电场强度的振幅随z增加不断衰减.逐渐滞后。k称为相位常数，单位为rad/m；k"称为衰减常数，单位为Np/m，而 k.称为传播常数o相速为ke08可见，相速不仅与介质参数有关，还与频率有关

k z k z x k z Ex Ex E − −  −  = = j 0 j 0 e e e c 电场强度可表示为 上式表明电场强度的振幅随 z 增加不断衰减，相位 逐渐滞后。 相速为          +      + =   = 1 1 2 1 2 p     k v 可见，相速不仅与介质参数有关，还与频率有关。 k 称为相位常数，单位为rad/m； k 称为衰减 常数，单位为Np/m，而 kc 称为传播常数