电磁场与电磁波第四版课后思考题 下载本文

5.1 什么是均匀平面波?平面波与均匀平面波有何区别?

DA等相面是平面的波是平面波,在等相面上振幅也相等的平面波是均匀平面波。均匀平面波是平面波的一种特殊情况。

5.2波数是怎样定义的?它与波长有什么关系?答:在2π的空间空间距离内所包含的波长数,称为波数,通常用k表示。k=

5.3什么是媒质的本征阻抗?自由空间中本征阻抗的值为多少?答:电场的振幅与磁场的振幅之比,具有阻抗的量纲故称为波阻抗,通常用*表示,由于*的值与煤质参数有关,因此又称为煤质的本征阻抗。自由空间中本征阻抗值120π(约377)欧。

5.4电磁波的相速是如何定义的?自由空间中相速的值约为多少?答:电磁波的等相位面在空间中的移动速度称为相位速度,简称相速。在自由空间中相速的值为3乘以10的8次方米每秒。

5.5在理想介质中均匀平面波的相速是否与频率有关?答:在理想介质中,均匀平面波的相速与频率无关,但与介质参数有关。

5.6在理想介质中,均匀平面波有哪些特点?答:(1)电场E、磁场H与传播方向#之间互相垂直,是TEM波。(2)电场与磁场的振幅不变。(3)波阻抗为实数,电场与磁场同相位。(4)电磁波的相速与频率无关。(5)电场能量密度等于磁场能量密度。

5.7在导电煤质中,均匀平面波的相速与频率是否有关?答:在导电煤质中,均匀平面波的相速与频率有关,在同一种导电煤质中,不同频率的电磁波的相速是不同的。 5.8在导电煤质中均匀平面波的电场与磁场是否同相位?答:不相同

5.9在导电煤质中,均匀平面波具有哪些特点?答:(1)电场E、磁场H与传播方向#之间互相垂直,是TEM波。

第5章思考题

5.1 什么是时谐电磁场?什么是时谐电磁场的复振幅和复振幅矢量?

5.2 如何由时变电磁场的基本方程得到时谐电磁场的基本方程(基本方程的复数形式)? 5.3 如何由时变电磁场的结构方程得到时谐电磁场的结构方程(结构方程的复数形式)? 5.4 如何由时变电磁场的边界条件得到时谐电磁场的边界条件(边界条件的复数形式)? 5.5 时谐电磁场边界条件有哪三种常用形式?他们有什么特点? 5.6 在不同媒质分界面上,永远是连续的是时谐电磁场的哪个分量? 5.7 在理想导体表面上不存在时谐电磁场的什么分量?

5.8 垂直于理想导体表面的是时谐电磁场的电力线还是磁力线?平行于理想导体表面的是时谐电磁场的电力线还是磁力线?

5.9 理想导体表面的面电流密度等于时谐电磁场的什么分量?理想导体表面面电荷密度等于时谐电磁场的什么分量?

5.10 什么是导电媒质的复介电常数?什么是导电媒质的损耗角正切? 5.11 时变电磁场的矢量磁位和标量电位是如何定义?

5.12 什么是洛伦兹条件或洛伦兹规范?洛伦兹条件与电流连续性方程是否是一致的? 5.13 什么情况下矢量磁位和标量电位满足齐次达兰贝尔方程? 5.14 什么情况下电场强度和磁场强度满足齐次达兰贝尔方程?

5.15 什么是滞后位?什么是超前位?为什么在无限大自由空间中只有滞后位? 5.16 矢量磁位和标量电位的滞后位是怎样的?

5.17 时谐电磁场的矢量磁位和标量电位是如何定义?

5.18 如何得到时谐电磁场的矢量磁位和标量电位的洛伦兹条件或洛伦兹规范?

5.19 如何得到时谐电磁场的矢量磁位和标量电位的亥姆霍兹方程(复波动方程)? 5.20 如何得到时谐电磁场的矢量磁位和标量电位的滞后位和超前位?

5.21 瞬时坡印廷矢量是如何定义的?它的物理意义是什么?它有什么特性?

5.22 什么是瞬时坡印廷定理的微分形式和积分形式?瞬时坡印廷定理的物理意义是什么? 5.23 什么是平均坡印廷矢量?

5.24 复坡印廷矢量是如何定义的?它的物理意义是什么? 5.25 天线的作用是什么?天线有哪些类型? 5.26 什么是电基本振子?什么是磁基本振子?

5.27 什么是线天线?什么是对称天线?什么是半波天线? 5.28 什么是近区场?什么是远区场? 5.29 电基本振子的近区场有什么特性? 5.30 电基本振子的远区场有什么特性? 5.31 磁基本振子的近区场有什么特性? 5.32 磁基本振子的远区场有什么特性?

5.33 基本振子和磁基本振子的电场有什么异同点?它们谁的辐射能力大? 5.34 基本振子和磁基本振子的对偶性是怎样的? 5.35 什么是水平极化天线?什么是垂直极化天线?

5.36 天线的方向性因子、方向函数和方向图指的是什么? 5.37 什么是天线的E面方向图?什么是天线的H面方向图? 5.38 什么是无方向天线?什么是全向天线?什么是定向天线? 5.39 基本振子、磁基本振子和半波天线的方向图有什么特点?

5.40 什么是天线辐射功率?天线的半功率波瓣宽度和零功率波瓣宽度是如何定义的? 5.41 基本振子和磁基本振子的半功率波瓣宽度和零功率波瓣宽度的大小是怎样的?

5.42 什么是天线阵?它的作用是什么?决定天线阵的辐射特性的主要参数有哪些? 5.43 天线阵方向图相乘原理是指什么?

5.44 什么是均匀直线式天线阵?什么是均匀直线式边射阵?什么是均匀直线式端射阵?

第6章思考题

6.1 什么是平面波?什么是柱面波?什么是球面波? 6.2 什么是均匀平面波?什么是非均匀平面波? 6.3 什么是均匀球面波?什么是非均匀球面波?

6.4 什么是横电磁波(TEM波)、横电波(TE波)和横磁波(TM波)? 6.5 均匀平面波的传播特性有哪些? 6.6 均匀平面波的传播参数有哪些?

6.7 什么是均匀平面波的极化?均匀平面波的极化有什么特点? 6.8 什么是线极化?什么是圆极化?什么是椭圆极化? 6.9 什么是右旋圆极化波?什么是左旋圆极化波?

6.10 什么情况下均匀平面波是线极化?什么情况下均匀平面波是圆极化波?

6.11 什么情况下均匀平面波是右旋圆极化波?什么情况下均匀平面波是左旋圆极化波? 6.12 什么是传播矢量?沿任意方向传播的均匀平面波的电磁场的一般形式是怎样的? 6.13 什么是传播常数?什么是衰减常数?什么是相位常数? 6.14 导电媒质中传播的均匀平面波具有什么特点?

6.15 什么是弱导电媒质(低损耗媒质)?什么是良导体(强损耗媒质)? 6.16 什么是趋肤效应?什么是趋肤深度(透入深度)? 6.17 什么是表面阻抗?什么是表面电阻?什么是表面电抗? 6.18 导体的热损耗是如何计算的?

6.19 什么是入射波、反射波、透射波和折射波? 6.20 什么是垂直入射?什么是斜入射?

6.21 什么是入射面?什么是垂直极化斜入射?什么是平行极化斜入射?(用图表示) 6.22 什么是反射系数?什么是透射系数(折射系数)? 6.23 垂直入射的反射系数和透射系数有什么关系?

6.24 垂直入射到理想导体表面时合成电磁场的振幅分布是怎样的?(用图表示) 6.25 什么是反射定律?什么是折射定律?

6.26 垂直极化斜入射的反射系数和透射系数(费涅尔公式)有什么关系? 6.27 平行极化斜入射的反射系数和透射系数(费涅尔公式)有什么关系? 6.28 什么是驻波比?什么是波腹?什么是波节?什么是行波?什么是驻波? 6.29 什么是无反射(全折射)?什么是全反射?全反射时是否存在折射波? 6.30 什么是布儒斯特角?非铁磁性媒质分界面的无反射条件是什么? 6.31 什么是临界角?非铁磁性媒质分界面的全反射条件是什么?

第7章思考题

7.1 什么是波导?什么是导波?什么是均匀波导(规则波导)? 7.2 什么是纵向场法?什么是纵向场导波方程?

7.3 什么是横向拉普拉斯算子?什么是二维的导波方程?

7.4 什么是二维的横向哈密顿算子?如何得到用纵向场表示的横向场? 7.5 什么是模式(波型、波或模)?波导中传播的模式可以分成哪四种?

7.6 什么是TEM模?TEM模存在的条件是什么?TEM模的场在横截面上的分布规律是什么?

7.7 什么是TE模?什么是TM模?它们的传播条件是什么? 7.8 什么是传播模式?什么是截止模式?

7.9 截止波数、截止波长和截止频率之间的关系是怎样的?

7.10 金属波导内TE模和TM模和传播特性与均匀平面波的传播特性有什么不同? 7.11 波导波长、截止波长和工作波长三者之间的关系是怎样的? 7.12 相速度、群速度与电磁波的传播速度之间的关系是怎样的?

7.13 TE模和TM模的波阻抗或波型阻抗是如何定义的?它们与均匀平面波的波阻抗有什么不同?

7.14 什么是色散波?什么是几何色散?什么是媒质色散? 7.15 矩形波导中的两个纵向场是如何表示的? 7.16 矩形波导中的截止参数有什么特点? 7.17 什么是简并模式和模式简并?

7.18 什么是主模?什么是高次模?什么是最低型高次模? 7.19 什么是截止区?什么是单模传播?什么是多模传播? 7.20 矩形波导中的单模传播的条件是什么?

7.21 什么是场结构(模式图)?电力线和磁力线的分布应遵循的规律有哪些? 7.22 矩形波导内传播模式的场结构的主要特点是什么? 7.23 矩形波导中各种模式的场结构的规律是什么? 7.24 圆形波导中的两个纵向场是如何表示的? 7.25 圆形波导中的截止参数有什么特点? 7.26 什么是极化简并?什么是异模简并? 7.27 圆波导中的单模传播的条件是什么? 7.28 圆波导中的三种常用模式的特点是什么? 7.29 什么是击穿场强?什么是功率容量?

7.30 什么是管壁电流?什么是电流线?金属波导中的电流线有什么特点?

7.31 什么是强辐射缝?什么是无辐射缝?怎样才能得到“强辐射缝”或“无辐射缝”? 7.32 什么是导体衰减常数?什么介质衰减常数是如何计算的? 7.33 同轴线中可以传播哪些模式?为什么?

7.34 同轴线中的主模是什么模式?横截面的场分布有什么特点?

7.35 同轴线中最低型高次模是什么模式?它的截止波长近似值是多少?为了抑制同轴线的高次模,使TEM模单模工作的最高频率(最小波长)是多少?

第8章思考题

8.1 均匀传输线中的主模的等效电压和等效电流是如何定义的? 8.2 均匀传输线中的高次模的等效电压和等效电流是如何定义的?

8.3 均匀传输线中的传输功率可以直接利用等效电压和等效电流计算吗?为什么?

8.4 什么是传输线的分布参数效应?传输线的分布参数有哪些?传输线的分布参数等效电路是如何得到的?

8.5 什么是均匀传输线?什么是非均匀传输线? 8.6 什么是无耗传输线?什么是有耗传输线 8.7 什么是传输线基本方程(传输线方程或电报方程)?它们与麦克斯韦方程有什么关系? 8.8 什么是传输线上的入射波?什么是传输线上的反射波?它们与均匀传输线上的电压和电流有什么关系?

8.9 均匀传输线上的电压和电流的一般表示式有什么特点?

8.10 已知终端电压和电流的均匀传输线上的电压和电流的表示式是怎样的? 8.11 决定传输线上电压、电流与位置的关系的是负载阻抗还是信号源? 8.12 影响传输线上电压和电流的大小(绝对值)的是负载阻抗还是信号源? 8.13 改变传输线上不同位置电压电流相对值的是负载阻抗还是信号源?

8.14 什么是特性阻抗?什么是特性导纳?传输线的特性阻抗(特性导纳)有什么特点? 8.15 什么是传输线的传播常数?什么是传输线的衰减常数?什么是传输线的相位常数? 8.16 均匀传输线中TEM模和非TEM模的平行双线的传播常数有什么异同点? 8.17 什么是传输线的特征参数?什么是传输线的工作参数?

8.18 什么是传输线的等效阻抗(输入阻抗、阻抗)?均匀传输线上的阻抗有什么性质? 8.19 什么是传输线的电压反射系数?什么是传输线的电流反射系数?什么是传输线的反射系数?

8.20 均匀传输线上的反射系数有什么性质?

8.21 传输线上相距二分之一波长的两处的等效阻抗和反射系数有什么关系? 8.22 传输线上相距四分之一波长的两处的等效阻抗和反射系数有什么关系?

8.23 传输线上为什么会有三种不同的工作状态?行波、驻波和行驻波有什么异同点? 8.24 什么是传输线的行波系数?什么是传输线的驻波比(电压驻波系数)?它们与反射系数有什么关系?

8.25 传输线腹节点的阻抗与行波系数和驻波比有什么关系?

8.26 如何利用腹节点的位置和大小确定其终端所接负载的反射系数?

8.27 什么是传输线的行波状态(无反射状态、阻抗匹配状态)?什么条件下传输线会工作在行波状态?

8.28 行波状态时传输线上电压、电流和阻抗的分布是怎样的?(画图)

8.29 什么是传输线的驻波状态(全反射状态)?什么条件下传输线会工作在驻波状态? 8.30 驻波状态时传输线上电压、电流和阻抗的分布是怎样的?(画图) 8.31 驻波的瞬时电压和电流是如何变化的?

8.32 行驻波状态时传输线上电压、电流和阻抗的分布是怎样的?(画图)