例题一均匀平面波由空气垂直入射到半无限无损介质-成都理工大学精品

1、例题一均匀平面波由空气垂直入射到半无限无损介质- 成都理工大学精品成都理工大学 2006-2007 学年第二学期电磁场与电磁波课程考试试卷B大题一二三总分得 分 一、判断题 (20 分，每小题 2 分; 正确的填 ? ，错误的填) ?1( 麦克斯韦方程组是描述宏观电磁现象的普遍规律，静电场和稳恒磁场的基本方程及电磁场边界条件都是麦克斯韦方程的特殊形式。( )2( 电磁场矢量的本构关系反映了不同电磁特性的介质对电磁场有着不同的影响。 ()3( 引入电磁场的复数表示，是为了在电磁场的分析过程中简化数学处理，它并不反映任何实质性的物理考虑。( )4( 电磁波的右旋极化和左旋极化分别指电场强度矢量的旋

2、转方向和波的传播方向间满足右手螺旋关系和左手螺旋关系。( )5( 电磁波在界面处的反射系数指反射电磁波的电场强度振幅与入射区域内的总电场强度振幅之比。( )6( 波导管的高通滤波特征是指一定的波导管只能让波长大于某一特定值的电磁波通过。 ( )7( 传输线工作在匹配状态是指传输线上的反射电压波振幅与入射电压波振幅相等的工作状态。( )8( 终端负载阻抗等于零的负载接收到的信号功率最大。( )9( 某电磁场是感应电磁场还是辐射电磁场，判断的标准是看其平均能流密度是否为零。 ( )10( 天线的辐射电阻越大，则它的辐射能力就越小。( ) 1二、填空题 (40 分，每小题 4 分)1( 时变电磁场所

3、必须遵循的麦克斯韦方程组为， ， 。2( 两种不同介质分界面两侧的电磁场场矢量所必须满足的边界条件是:，。3( 某损耗介质中存在沿x 方向极化、沿 y 轴正方向传播的平面波，如果该波的衰减常数为 a，相位常数为 b，电场振幅为 E; 则该波的电场强度0, 表达式为 E, 。4( 如果介质 ?和介质 ?的本征阻抗分别为60 和 40，则分界面处的反射系数_，透射系数 _。 ,5( 某波导管的主模截止波长为1.5m，则频率 _Hz的电磁波将不可能在该波导管中传播。z,0z,06(如图，的半无限空间为空气，的半无限空间为理想导体;z,0 已知，在的半无限区域有电磁场,HeHcos,z， ; EejE

4、sin,z,y0x0,z,0则处导体表面的面电流密度为_。J,s7( 将 80 的负载接入特性阻抗为 45 的主传输线，所需的 /4 匹配线的特性阻抗为 _。,8( 传输线的驻波系数定义为_，终端开路的传输线的 2驻波系数为 _。9( 某天线的方向性函数为，则该天线的主瓣宽 F(,),F(,),sin, 度为 _。10. 某天线阵由相同的单元振子排列而成，各单元振子的方向图和该阵列天线的阵列方向图分别如下图的 (a) 、(b) 所示，试根据方向性相乘原理画出该天线阵的总方向图 (c) 。(a) (b) (c)三、计算题 (40 分)1.频率 MHz的均匀平面波，在的无损耗媒质中沿 ,4,1f,

5、900rr,410正 Z 方向传播，其电场沿 X 方向极化，电场振幅为 V/m。求 : ,(1)电场及磁场的复数表达式 ; E(z),H(z),(2)坡印廷矢量的平均值。 S 平均 32( 已知某理想介质的磁导率，在该介质中的均匀平面电磁波为,1r,4, V/m E(y,t),e300cos(t,y),z3,4, A/m H(y,t),e10cos(t,y),x3求该平面电磁波的圆频率和介质的相对介电常数。,rz,03( 一均匀平面波从自由空间垂直入射到处的半无限理想介质空间的表面，介质参数为 ; 入射波的电场为,9,1rr,3,j2,zE,a1.2，10e V/m ix,求反射波电场的复数式和瞬时式。E(z)E(z,t)rr 4,4( 如图，由特性阻抗为的传输线构成的传输线网络中，为传输线Z0波长，为负载阻抗。求