内容发布更新时间 : 2024/11/13 14:40:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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电磁场与电磁波第四版思考题答案
6.17 平行极化波斜入射到理想导体表面上时，理想导体外面的合成波具有什么特点？ ○1合成波沿平行于分界面的方向传播，其相速为 体表面的方向呈驻波状态，而且合成波磁场在 匀平面波○4 在波的传播方向上不存在磁场分量， 横磁波， 简称 TM 波。
6.18 垂直极化波斜入射到理想导体表面上时，理想导体外面的合成波具有什么特点？ ○1合成波沿平行于分界面的方向传播，其相速为 体表面的方向呈驻波状态， 而且合成波电场在
○2合成波的振幅在垂直于导 ○2合成波的振幅在垂直于导 处达到最大值。○3 合成波是非均 但存在电场分量， 故称这种电磁波为
处为 0 。○合成波是非均匀平面波
○
3 4
TE
在波的传播方向上不存在电场分量，但存在磁场分量，故称这种电磁波为横电波，简称 波。
7.1 什么是导波系统？什么是均匀导波系统？ 导波系统：引导电磁波沿一定方向传播的装置。
7.2 写出均匀导波系统中的纵向场分量与横向场分量的关系？
7.3 写出矩形波导中纵向场分量 E zH z 满足的方程和边界条件？
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电磁场与电磁波第四版思考题答案
边界条件：
7.4 沿均匀波导传播的波有哪三种基本形式？
横电波， 又称 TEM 波，无 Ez 分量和 Hz 分量；横磁波又称 TM 波，包含非零 E z 分量， Hz=0 ；
横电波又称 TE 波，包含非零的 Hz 的分量， E z=0 。
7.5 波阻抗的定义是什么？
平面波的波阻抗为 Z=E/H （网上找的）
7.6 试述均匀导波系统中的 TEM 波 TM 波和 TE 波的传播特性？
7.7 写出 a×b 矩形波导中 TM 波和 TE 波的截止波数、截止频率、相位常数、波导波长、相
速度、波阻抗和传播条件。
7.8 矩形波导中的波是否存在色散？
7.9 试说明为什么单导体的空心或填充电介质的波导管不能传播 TEM 波？
假如在波导内存在 TEM 波，由于磁场只有横向分量，则磁力线应在横向平面内闭合，这时
要求波导内存在纵向的传导电流或位移电流。 但是，因为是单导体波导， 其内没有纵向传导
电流。又因为 TEM 波纵向电场 E z=0 ，所以也没有纵向的位移电流。
7.10 波导可否有一个以上的截止频率？波导的截止频率取决于什么因素？
7.11 什么是波导的主模？矩形波导、圆柱形波导和 同轴波导 的主模各是什么模式？相应的
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电磁场与电磁波第四版思考题答案 截止波长各是什么？
主模是波导众多传输模式中截止频率最低的模式。矩形波导 波导
TE 10 模， ??=2a ，圆柱形
TE 11 模， ??=3.41a ，同轴波导 TEM 模： ??>π（a+b ）。
7.12 什么是模式简并？矩形波导中的模式简并和圆柱形波导中的模式简并有何异同？ 由于相同的
止波数 kcmn 相同，这种情况叫模式简并。
m、 n 组合， TM mn 模和 TE mn 模的截
圆柱波导中存在模式的双重简并， 其一，不同模式具有相同的截止波长， 因此 TE 0n 模和 TM 1n
模存在模式简并现象，这种简并称为 E-H 简并，这和矩形波导中的模式简并相同。其二，
从 TE 波和 TM 波的场分量表示式可知，当 m≠0 时，对于同一个 TM mn 模或 TE mn 模都有两
个场结构，它们与坐标 ? 的关系分别为 sin m? 和 cos m? ，这种简并称为极化简并，是圆
柱形波导中特有的。
7.13 试画出矩形波导中的主模在三个坐标截面上的场图及管壁电流分布。
7.14 何谓分布参数？试写出均匀传输线的电压电流方程。
7.15 分别写出已知终端电压、电流和已知始端电压电流条件下均匀传输线上的电压电流分
布。
7.16 传输线特征阻抗的定义是什么？输入阻抗的定义是什么？分别写出终端短路、终端开
路、 ??/4、 ??/2 及 ZL=Z 0 （负载阻抗等于特征阻抗）时无耗均匀传输线的输入阻抗。
传输线特征阻抗的定义： 传输线上行波电压与行波电流之比。 传输线任意点的电压与电流的
比值定义为该点沿像负载方向看去的输入阻抗。终端短路： Zins (??)=jZ 0 tan β ??。终端开路：
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Zino (??)=jZ 0cot β ??。??/4： 征阻抗）：
。 ??/2 ： 。 ZL=Z 0（负载阻抗等于特
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电磁场与电磁波第四版思考题答案 Zin (??)=Z 0。
7.17 什么是反射系数？什么是驻波系数和行波系数？
传输线上某点的反射波电压与入射波电压之比定义为该点的反射系数。 传输线上电压 ( 电流 )
最大值与电压 ( 电流 ) 最小值之比称为电压 数的倒数
(电流 )驻波系数。行波系数定义为驻波系
7.18 传输线有几种工作状态？相应的条件是什么？有什么特点？ 传输线有三种工作状态：○ 即传
1 行波状态，条件：传输线上无反射波出现，只存在入射波，
输线负载阻抗等于特征阻抗。特点： 流同相位；沿线各点输 入阻抗都等于其特性阻抗。○ 纯电抗负载时。特
沿线电压电流振幅不变； 电压电
2 驻波状态，条件 :传输线终端开路或短路或接
点：全驻波是在满足全反射条件下， 成的。 它不再具有行波的传
由两个相向传输的行波叠加
输特性，而是在线上做简谐振荡，表现为相邻两波节之间的电压（电流）同相，波节点两侧 电压（电流）反相；传输线上电压和电流的振幅是位置 和
z 的函数，出现最大值（波腹点）
零值（波节点）；传输线上个点的电压和电流在时间上有 T/4 的相位差。在空间位置上也
有 ??/4 的相移，因此全驻波状态下没有功率传输。○ 3 混合波状态，条件：传输线终端所接负载阻抗不等于特征阻抗， 也不是开路或短路或接纯电抗负载， 而是接任意负载时。 特点没找到。
8.1 试解释滞后位的意义，并写出滞后位满足的方程。
8.2 试述天线近区和远区的定义。
8.3 分别写出电偶极子辐射的近场区和远场区，并说明其特性。
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