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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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