式中 r=jk=ja√AE2=a+jf (5.30) 对于时谐均匀平面电磁波,三维矢量方程(529)退化为 维标量方程 de yE=0 (53la) dz dh d2-y1 =0 (53lb 其解为
式中 j j j (5.30) c c r k = = = + 对于时谐均匀平面电磁波,三维矢量方程(5.29)退化为 一维标量方程 其解为 2 2 2 x 2 2 2 d (5.31a) d d (5.31b) d x y y E E z H H z − = − =
E2(=)=E E Z (532a) H,()=-E E Ete-aze J(Bz*to (5.32b) e (533) 写为瞬时形式 E (=, t)=Re(ete-az)e iBz ejot Et e cos(at-B:) (534a E cos(at-B2- (534b) nc
写为瞬时形式 - z - z -j z - z - z -j z - z -j( z+ ) -j ( ) e = e e (5.32a) 1 1 ( ) e = e e 1 e e (5.32b) e x xo xo y xo xo c c xo c c c c E z E E H z E E E + + + + + = = = = = (5.33) - z -j z -j t - z - z ( , ) Re ( e )e e e cos( ) (5.34a) ( , ) e cos( ) (5.34b) x xo xo xo y E z t E E t z E H z t t z c + + + = = − = − −
衰减常数α——电磁波传播单位距离振幅的衰减量,单位为NP/m奈贝/米); 相位常数β——电磁波传播单位距离空间相位的变化量,单位为radm(弧 度/米); 复传播常数γ=α+jβ——电磁波传播单位距离振幅的衰减量和空间相位的 变化量; 复本征阻抗n。——电、磁场的振幅比和相位差关系,其空间相位φ表示电场 领先于磁场传播。它不仅取决于导电媒质参量ε、μ和σ, 而且也取决于波的工作频率=2mf 图56表示导电媒质中存在衰减异相振荡均匀平面正向波 q 图5.6导电媒质中异相衰减振荡均匀平面正向波
衰减常数 ——电磁波传播单位距离振幅的衰减量,单位为 NP/m(奈贝/米); 相位常数 ——电磁波传播单位距离空间相位的变化量,单位为 rad/m(弧 度/米); 复传播常数 = + j ——电磁波传播单位距离振幅的衰减量和空间相位的 变化量; 复本征阻抗c ——电、磁场的振幅比和相位差关系,其空间相位 表示电场 领先于磁场传播。它不仅取决于导电媒质参量 、 和 , 而且也取决于波的工作频率 = 2 f 。 图5.6表示导电媒质中存在衰减异相振荡均匀平面正向波
等相面方程o-k=C对t求导,得 B VEh 535) e(1 08 色散波—相速与频率有关的波。 在导电媒质中,式(524)~(5.26)变为 S E (5.36a W=-(ETO)=Meay<w (536b) (5.36c
等相面方程 t kz C − = 对 t 求导,得 色散波——相速与频率有关的波。 在导电媒质中,式(5.24)~(5.26)变为 1 1 (5.35) (1 j ) p c = = = − 2 0 2 0 e 1 ( ) (5.36a) 2 1 ( ) (5.36b) 1 = (5.36c) av z x c av c x eav emv av z p av c E w E w w z v v w + + = = = = = S a S a
导电媒质中时谐均匀平面电磁波的传播特性 1)横电磁波(TEM波)性:电场、磁场与传播方向相 互正交,且呈右旋关系; (2)振幅衰减振荡性:电场与磁场做周期性衰减变化; (3)异相位性:波阻抗为由媒质参量E,p,σ和O决 定的复数,电场领先于磁场一个空间相位差O做异相周期 性变化; (4)电、磁能量密度不等性:电场能量密度小于磁场能 量密度,电磁波的能流密度做周期性衰减变化,并按相速 传播,是相速与频率相关的色散波
导电媒质中时谐均匀平面电磁波的传播特性 (1)横电磁波(TEM波)性:电场、磁场与传播方向相 互正交,且呈右旋关系; (2)振幅衰减振荡性:电场与磁场做周期性衰减变化; (3)异相位性:波阻抗为由媒质参量 和 决 定的复数,电场领先于磁场一个空间相位差 做异相周期 性变化; (4)电、磁能量密度不等性:电场能量密度小于磁场能 量密度,电磁波的能流密度做周期性衰减变化,并按相速 传播,是相速与频率相关的色散波。 , ,