中国科学技术大学：《电磁场理论 Electromagnetic Theory》课程教学资源（课件讲稿）第7章 平面电磁波

第七章平面电磁波 本章目录： 87.1无损介质中的均匀平面波 87.2有损介质中的均匀平面波 87.3均匀平面波的极化 x(E) S E 87.4色散现象、相速与群速 0 2 87.5非均匀平面波 H yr 87.6平面波的反射和折射 (H) 87.7平面波对理想导体的投射 87.8多层介质的反射和折射

第七章 平面电磁波 本章目录： §7.1 无损介质中的均匀平面波 本章目录： §7.2 有损介质中的均匀平面波 § 均匀平面波的极化 x (E ) S §7.3 均匀平面波的极化 §7.4 色散现象、相速与群速 E (Ex x ) S § 散现象 相速与群速 O §7.5 非均匀平面波 § 平面波的反射和折射 y (H ) H z O §7.6 平面波的反射和折射 §7.7 平面波对理想导体的投射 (Hy) § 平面波对 想导体的投射 §7.8 多层介质的反射和折射

美国F117隐形轰炸机

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F22隐身战斗机

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卫星信号通过电离层和大 气层，信号波形将发生改 变。因此卫星通信须考虑 电离层和大气的影响，采 取的相应的修正方法。 使卫星通信能够实现， 选择什么样的载波信号 传输的信息，必须考虑 电离层和大气对电磁波 的作用，选择那种适合 卫星通信的频率，使得 卫星通信能够正常进行

卫星信号通过电离层和大 气层，信号波形将发生改 变。因此卫星通信须考虑 电离层和大气的影响，采 取的相应的修正方法。 使卫星通信能够实现， 选择什么样的载波信号 传输的信息，必须考虑 电离层和大气对电磁波 的作用，选择那种适合 卫星通信的频率，使得 卫星通信能够正常进行

口日口 口月扫 GPS定位系统 在确定目标的 精确位置时， 必须考虑电磁 波在电离层和 大气中传播中 波传播速度的 修正

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例如：水波 问题：一个点源所 发射的电磁波的等 相位面是什么样？ ⊙

例如：水波 问题：一个点源所 发射的电磁波的等 相位面是什么样 ？

平面电磁波的概念 1.等相位面：在某一时刻，空间具有相同相位的点 构成的面称为等相位面。等相位面又称为波阵面。 2.球面波：等相位面是球面的电磁波称为球面波。 3.平面波：等相位面是平面的电磁波称为平面电磁 波。 4.均匀平面波： 任意时刻，如果在平面的等相位面上，每一点 的电场强度均相同，这种电磁波称为均匀平面波。 即等振幅面与等相位面重合的平面波

平面电磁波的概念 1.等相位面：在某一时刻，空间具有相同相位的点 平面 磁波的概念 1.等相位面：在某 时刻，空间具有相同相位的点 构成的面称为等相位面。等相位面又称为波阵面。 2.球面波：等相位面是球面的电磁波称为球面波。 3.平面波：等相位面是平面的电磁波称为平面电磁 波。 4.均匀平面波： 任意时刻，如果在平面的等相位面上，每 点一 的电场强度均相同，这种电磁波称为均匀平面波。 即等振幅面与等相位面重合的平面波

波阵面 专排方向 H M 均匀平面波

波阵面 E x 波传播方向 z o y H 均匀平面波

5.非均匀平面波： 等振幅面与等相位面不重合的平面波。 ①平面波为实际问题的近似：例如天线辐射场。 ②最简单形式的电磁波。 ew 一（球面波） r很大，很小时可视为平面波

5.非均匀平面波： 等振幅面与等相位面不重合的平面波。 ①平面波为实际问题的近似：例如天线辐射场。 ②最简单形式的电磁波。  r jkr e  （球面波） r r  （球面波） 很大， 很小时可视为平面波

§7.1无损介质中的均匀平面波 理想介质：σ=0 电磁场：时谐场，w≠0 介质：线性均匀各向同性，即山，为实常数 场源：无源，即无外加场源，p=0,j=0 沿士Z方向传播的均匀平面波 考虑到是平面波，设平面波的等相位面为z=常数的平面， 由均匀平面波定义可知，z=常数的平面也是等振幅面， 即平面波的振幅和相位只与z有关

§ 7.1 无损介质中的均匀平面波 理想介质： =0  w  0 理想介质 电磁场：时谐场，     介质：线性均匀各向同性，即 ， 为实常数 场源 无源 即无外加场源 沿±Z方向传播的均匀平面波 场源：无源，即无外加场源， ，   0 0 J  一、沿±Z方向传播的均匀平面波 考虑到是平面波 设平面波的等相位面为z=常数的平面 z 考虑到是平面波，设平面波的等相位面为 =常数的平面， 由均匀平面波定义可知， =常数的平面也是等振幅面， 即平面波的振幅和相位只与 有关。 z