第4章 平面电磁波

1、2022-6-1913.1 无界理想介质中的均匀平面波无界理想介质中的均匀平面波 第第3章章 平面电磁波平面电磁波电磁波：时变电磁场在媒质中是以速度电磁波：时变电磁场在媒质中是以速度1v向远处传播的。向远处传播的。均匀平面波均匀平面波：波阵面为无限大波阵面为无限大平面，波阵面上各点场强大小平面，波阵面上各点场强大小相等、方向相同的电磁波。相等、方向相同的电磁波。平面电磁波平面电磁波：波阵面波阵面（等相位面）是（等相位面）是平面的波。平面的波。2022-6-192均匀无界理想介质中的波动方程为：均匀无界理想介质中的波动方程为：2220EEt假设电磁波沿假设电磁波沿z方向传播，电场方向为方向传播，

2、电场方向为x方向，由均方向，由均匀平面波的定义，在匀平面波的定义，在xoy平面无变化，即：平面无变化，即：xE0,0 xxEExy而222222214uuuUxyz页（1.31）2022-6-193于是电场的波动方程为于是电场的波动方程为 （3.1）该方程的通解为该方程的通解为 （3.2）22220 xxEEzttzftzfEx1121f1和f2是任意函数，将(3.2)代入(3.1)，通解满足电场的波动方程2022-6-194 所以所以是一个以是一个以 为速度沿为速度沿+z方向传方向传播的电磁波。播的电磁波。tzf111 是一个以是一个以 为速度沿为速度沿-z方向传方向传播的电磁波。播的电磁波

3、。21fzt1图图3.1 3.1 沿沿+ +z z方向传播的电磁波方向传播的电磁波在某固定时刻在某固定时刻f1是空间位置是空间位置z的函数，的函数，图图3.1画出了画出了t1时刻和时刻和t2时刻函数时刻函数f1的的形状。由于是均匀平面波，设两时刻形状。由于是均匀平面波，设两时刻的波形完全相同，只是沿的波形完全相同，只是沿z方向移动方向移动了一段距离。因此有等式：了一段距离。因此有等式：22112121111()ztztzztt2022-6-1951在自由空间中，在自由空间中，7009410/1/3610H mF m电磁波速度为：电磁波速度为：80013 10/cm s 2022-6-196tz

4、ftzfEx1121因此通解因此通解12xEfztfzt可写为可写为若场为正弦场，则电场可写为：若场为正弦场，则电场可写为：coscos,xmmEEk ztEtkzkkk 其中即：在无界均匀介质中没有反射波，因此只有沿在无界均匀介质中没有反射波，因此只有沿z方向传播的电场，解为方向传播的电场，解为fzt(3.5)2022-6-197对于正弦电磁场，复数形式的波动方程为：对于正弦电磁场，复数形式的波动方程为：220EE 若为平面波，则上式可写为：若为平面波，则上式可写为：2220 xxEk Ez其通解为：其通解为：jkzmjkzmxEEEee- 考虑式（考虑式（3.83.8）右边第一项，其正是式

5、（）右边第一项，其正是式（3.53.5）的复数形式。的复数形式。 （3.8)有：有：( , )Re()cos()jkzj txmmEz tE eeEtkz2022-6-198K为相位常数（为相位常数（rad/m),表示相距一个波表示相距一个波长长的空间两点，相位差为的空间两点，相位差为2( , )cosxmEz tEtkz2T21Tf该波的周期为：该波的周期为：频率为：频率为：如果不考虑反射波，电场可写为：如果不考虑反射波，电场可写为：2()TkT由于，由于，k 1所以所以f2022-6-199磁场可以由磁场可以由 EjH 求出求出经推导得：经推导得：,cosmyEH z tetkz,k叫作波

6、阻抗或本征波阻抗，单位为其中其中在自由空间中在自由空间中377120000112022-6-1910理想介质中均匀平面波的特性理想介质中均匀平面波的特性：以以 z 轴方向传播的波为例轴方向传播的波为例1、均匀平面波为横电磁波均匀平面波为横电磁波TEM波波。(电场与磁场均垂直于传播方向的平面波）电场与磁场均垂直于传播方向的平面波）且且2、 与与 、 与与 可单独存在。可单独存在。xyyxH E H ExxxyyyyyyxxxHHH HHHEEE EEE3、入射波沿、入射波沿 轴方向以速度轴方向以速度 传播。传播。 反射波沿反射波沿 轴方向以速度轴方向以速度 传播。传播。zz1v1v入入、反反射波

7、射波2022-6-1911、坡印亭矢量：、坡印亭矢量：22cos ()mzESE Het kz 且且120377xyEH真空真空 图图3.3 3.3 理想介质中均匀平面波的电场和磁场理想介质中均匀平面波的电场和磁场4、电场和磁场相位、电场和磁场相位相同，振幅不同，相同，振幅不同，电场振幅比磁场振电场振幅比磁场振幅大倍幅大倍92022-6-19126、坡印廷矢量平均值、坡印廷矢量平均值 ：)(zSav211Re()Re()222jkzjkzmavxmymzESEHe E eeeEe由上式可以看出：在无界理想介质中，与传播由上式可以看出：在无界理想介质中，与传播方向相垂直的平面上方向相垂直的平面上

8、每单位面积通过的功率相等每单位面积通过的功率相等，说明均匀平面波在理想介质中传播是说明均匀平面波在理想介质中传播是等振幅的，等振幅的，没有损耗没有损耗。562022-6-1913、任意时刻、任意场点，任意时刻、任意场点，电场能量密度与磁场电场能量密度与磁场能量密度相等能量密度相等。即。即),(),(tztzmeww因为因为22222212111()22212EEHEEemww故故),(),(tztzmeww2022-6-1914、若均匀平面波沿方向传播，经推导可得到、若均匀平面波沿方向传播，经推导可得到neEeHEenn10(3.24)(3.25)2022-6-1915例例3.1 3.1 已知

9、无界理想介质（已知无界理想介质（ ）中）中正弦平面波的频率正弦平面波的频率 HzHz，电场强度为，电场强度为 求：求： （1 1）平面波的相速度）平面波的相速度 、波长、波长 、相位常数、相位常数 、波、波阻抗阻抗 ； （2 2）写出电场和磁场的瞬时表达式；）写出电场和磁场的瞬时表达式； （3 3）求坡印廷矢量的平均值。）求坡印廷矢量的平均值。0,900810f34jkzjxEee v/mv/m pvkEH2022-6-1916解（解（1 1） m/s881091031rpcvm1fvprad/m22k409112010r2022-6-1917 （2 2） 电场和磁场的瞬时表达式为电场和磁场的

10、瞬时表达式为331110jkzjjkzjymyHeE eee38Re44cos34cos 2102/3jkzjj txxxEeeeetkzetzVm381Re101cos 2102/103jkzjj tyyHeeeetzA m2022-6-1918 （3 3） 坡印廷矢量的平均值为坡印廷矢量的平均值为3321Re211Re42101/5avjkzjjkzjxyzSEHeeeeeW m2022-6-19193.2 3.2 平面波的极化平面波的极化一、一、均匀平面波的极化均匀平面波的极化：（沿沿z 轴传播轴传播）1、xxyyE eEe E设设cos()cos()xxmxyymyEEtkzEEtkz

11、(3.26)即即 在不同时刻在不同时刻,(当当 固定固定时时),其方向可能是变化的其方向可能是变化的.EzxEyEE如如 z=02022-6-19202、极化极化： 用空间任一点用空间任一点 z 的合成矢量的末端点的合成矢量的末端点随时间随时间 t 变化的变化的轨迹轨迹来描述。来描述。如如 z=0 3、极化的方式：、极化的方式：直线、圆、椭圆直线、圆、椭圆。二、二、直线极化直线极化：1、 当当 与与 相位相同或相差相位相同或相差 时，时，yxE E180合成电场为直线极化。合成电场为直线极化。2、设、设 z=0 时时 ,xy2022-6-1921则则cos()cos()xxmyymEEtEEt

12、22cos()xmymEEEt的的幅值幅值为：为：EarctanymxmEE与与 轴的夹角轴的夹角Ex不变不变由此可见：由此可见： 的的方向始终保持与方向始终保持与 轴成夹角轴成夹角ExarctanymxmEE，故不同时刻故不同时刻 的末端轨迹始终的末端轨迹始终Ex在与在与 轴成夹角为轴成夹角为 的直线上的直线上直线极化直线极化。2022-6-1922三、三、圆极化圆极化：1、 当当 与与 的的振幅相等，且振幅相等，且 相位差为相位差为 时，时，yxE E合成电场合成电场 是是圆极化波圆极化波。2E2、证明：、证明：考虑考虑 z=0的的 xoy 平面，平面，1) 令令,2xmymmxyEEE

13、则则cos()sin()xmxymxEEtEEt E的的幅度幅度为为:myxEEEE22不变不变2022-6-1923222myxEEE 圆方程圆方程与与 轴的夹角轴的夹角Exarctan()yxxEtE 3、右旋、左旋圆极化波、右旋、左旋圆极化波：2xyxt时，右旋圆极化波右旋圆极化波当当图图3.6 3.6 右旋圆极化右旋圆极化 2()xyxt 时，左旋圆极化波左旋圆极化波当当（电场矢端旋转方向与电波传播方向成电场矢端旋转方向与电波传播方向成右手螺旋关系右手螺旋关系）（电场矢端旋转方向与电波传播方向成电场矢端旋转方向与电波传播方向成左手螺旋关系左手螺旋关系）2022-6-1924 固定时刻，

14、观察电场随传播方向的变化。固定时刻，观察电场随传播方向的变化。()xtkz 时时,Z增加，电场的相位角是递减的，增加，电场的相位角是递减的， 2xy即为即为右旋圆极化时相位角随右旋圆极化时相位角随z的增加递减的增加递减电场矢端沿传播方向的螺旋线与传播方向是左旋关电场矢端沿传播方向的螺旋线与传播方向是左旋关系；反之，左旋圆极化则为右旋关系。系；反之，左旋圆极化则为右旋关系。图图3.7 3.7 固定时刻圆极化波的电场在空间分布固定时刻圆极化波的电场在空间分布2022-6-1925四、四、椭圆极化椭圆极化：1、当电场分量、当电场分量 和和 的振幅和相位的振幅和相位xyE EE都不相等时，则合成波都不

15、相等时，则合成波 为椭圆极化波。为椭圆极化波。2、证明：、证明：令令0,0 xyz 任任意意故故则则cos()cos()xxmyymEEt XEEt Y2222()cos()sinxmxmymymXXYYEE EE椭圆方程椭圆方程 z=0=0时，时， 的的末端点（末端点（ ）随时）随时间间 t t 变化的运动轨迹是一椭圆变化的运动轨迹是一椭圆。EyxEY EX,2022-6-1926任意，任意，ymxmEE 最普通的最普通的椭圆方程椭圆方程:2222sincos ()cos ()xmymxmymEEddtEtEt3、左旋、右旋椭圆极化波左旋、右旋椭圆极化波： 固定固定， ， 变化：变化：z)

16、0( zt0，右旋右旋。见书见书面面2222()cos()sinxmxmymymXXYYEE EE合成电场与合成电场与x轴夹角：轴夹角：cos()tancos()ymxmEtEt0,ddt0，左旋左旋。0,ddt2022-6-19273.3 无界损耗媒质中的均匀平面波无界损耗媒质中的均匀平面波一、一、无界损耗媒质无界损耗媒质中均匀平面波的场方程中均匀平面波的场方程：0、麦氏方程的微分形式：、麦氏方程的微分形式：导电媒质，其导电媒质，其0 JEDHJEjEtEjEjjHc)1 (HjtBE0B0D (0)其中其中)1 (jc等效介电常等效介电常数（数（复数复数）麦氏第一方程麦氏第一方程麦氏麦氏方

17、程方程组组2022-6-1928、无界损耗媒质中的波动方程：、无界损耗媒质中的波动方程：-时谐场时谐场设电磁波沿设电磁波沿 方向传播，方向传播，z,xxyyEe E He H则则22222222( )( )( )( )( )( )xxxcyyycEzEzEzzHzHzHzz (7-4-)其中传播常数其中传播常数c221 2)(12衰减常数衰减常数(3.52)1 2)(12相位常数相位常数(3.53)rad/mNb/m16j由波动方程：由波动方程：22220 ,0ccEE HH 2022-6-19293、波动方程的解：、波动方程的解：zzj zmmxxEe E ee E ee(1)(1)jccc

18、ejj其中其中(3.55)复数复数11zzj zmmyyccHeE eeE ee2022-6-1930、损耗媒质中电场和磁场的瞬时值：、损耗媒质中电场和磁场的瞬时值：cos()1cos()zxmzymcEe E etzHe E etz 、相速度相速度 ：v v、相波长、相波长 ：2可见：可见：无界损耗媒质中的电场和磁场仍相互垂无界损耗媒质中的电场和磁场仍相互垂直，但电磁波沿直，但电磁波沿z方向传播时振幅一指数衰减，电方向传播时振幅一指数衰减，电场和磁场有相位差场和磁场有相位差。2022-6-1931三、三、良介质和良导体中的参数良介质和良导体中的参数：)1(jcc 0时，时， ，理想介质理想介

19、质。c 时，时， 良导电媒质（良导体）良导电媒质（良导体） 对同一种媒质而言，当对同一种媒质而言，当 不同时，其不同时，其导电能力导电能力 将会不同将会不同。良介质良介质2022-6-1932.低损耗媒质低损耗媒质：210 ，设，设 ，设，设 时。时。 同理同理c即即21其振幅按其振幅按 衰减衰减.ze3.良导电媒质良导电媒质：210 由公式由公式(3.52)、(3.53)得得:2)(1 2022-6-1934sscjXRfjf45)1 (2:ssX; R表面电阻表面电阻 表面电抗表面电抗.上式表明上式表明,电场与磁场相位差电场与磁场相位差为为 .45其振幅按其振幅按 衰减衰减 .zef f

20、越高越高, 越大越大, 则则 越大越大, 衰减越快衰减越快.良导电媒质中522022-6-1935 例例3.5 3.5 海水的媒质参数为海水的媒质参数为=0 0、=81=810 0、=4S/m=4S/m。已知频率为。已知频率为f=100Hzf=100Hz的均匀平面波在海的均匀平面波在海水中沿水中沿z z方向传播，电场在方向传播，电场在x x方向，其振幅为方向，其振幅为1V/m1V/m，求：求：（1 1）衰减常数、相位常数、波阻抗、相速度和）衰减常数、相位常数、波阻抗、相速度和波长；波长；（2 2）电场和磁场的瞬时表达式。）电场和磁场的瞬时表达式。解解 当当 f =100Hz，海水在频率海水在频

21、率f f =100Hz=100Hz时为良导体。时为良导体。11089. 881100210364692022-6-1936 271097. 34104100f21097. 3frad/mrad/m 45371004ejfjc 221058. 11097. 322m m 421058. 11097. 31002vm/sm/s 2022-6-1937（2 2） 设电场的初相为设电场的初相为0 0。有。有23.97 102coscos 2003.97 10zxmzxEtztzE Ee ee eeeV/m233 97 1021cos10cos 2003.97 104514.0

22、4-ym.zyEtztzHeHee e- zc-eeA/m可见：可见：在良导体中在良导体中，电场和磁场仍相互垂直，电磁，电场和磁场仍相互垂直，电磁波沿波沿z方向以指数衰减，方向以指数衰减，电场和磁场相位差为电场和磁场相位差为45,磁磁场振幅比电场的大场振幅比电场的大，磁能密度比电能密度大。，磁能密度比电能密度大。2022-6-1938一、对理想导体平面的垂直入射：一、对理想导体平面的垂直入射：3.4 3.4 均匀平面波对平面分界面的垂直入射均匀平面波对平面分界面的垂直入射 设电磁波沿设电磁波沿z方向方向从理想介质从理想介质垂直向理想导体平面入射，垂直向理想导体平面入射，z=0 为两种理想介质的

23、分界面。为两种理想介质的分界面。 图图3.10 3.10 均匀平面波向理想均匀平面波向理想导电平面垂直入射导电平面垂直入射 若电场沿若电场沿x方向极化，入射波场方向极化，入射波场量可表示为：量可表示为：j zxmEe E ej zmyEHee2022-6-1939j zxmEe E ej zmyEHee mmEE 由于理想导体内既无电场也无磁场，电磁波不由于理想导体内既无电场也无磁场，电磁波不能进入理想导体，入射波到分界面后会发生全反能进入理想导体，入射波到分界面后会发生全反射。射。反射波表示为：反射波表示为：利用边界条件：利用边界条件：00zEE2022-6-19402sinj zj zxm

24、xmEEEe EeeejEz 2cosj zj zmmyyEEHHHeeeez入射波和反射波的合成场为入射波和反射波的合成场为上面合成场的坡印廷的矢量平均值为上面合成场的坡印廷的矢量平均值为1Re221Re2sincos20avmxmySEHEejEzez所以合成波为驻波所以合成波为驻波2022-6-1941驻波特性驻波特性,Re()Re(2sin)2sinsinj tj txmxmE z tEeejEzeeEzt2sinj zj zxmxmEEEe EeeejEz 2cosj zj zmmyyEEHHHeeeez由于由于瞬时值形式瞬时值形式,Re()2Re(cos)2coscosj tj t

25、mymyH z tHeEezeEezt432022-6-1942 图图3.11 3.11 驻波电场和磁场的时空关系驻波电场和磁场的时空关系.由电场和磁场在空间的分布图可知：任意时刻，由电场和磁场在空间的分布图可知：任意时刻，空间空间某些点处电场恒为零，磁场恒为最大值某些点处电场恒为零，磁场恒为最大值；这些；这些点的位置：点的位置：(0,1,.)2znznn 或2022-6-1943.驻波电场和磁场在空间相互垂直，在驻波电场和磁场在空间相互垂直，在时间上有时间上有/2相移，位置上错开相移，位置上错开/4。(21)(21)(0,1,.)24znznn 或.入射波与反射波场量振幅相等，合成波为驻波。

26、入射波与反射波场量振幅相等，合成波为驻波。驻波的驻波的坡印廷矢量平均值为，不能传输电磁能量。坡印廷矢量平均值为，不能传输电磁能量。.在空间在空间某些点处磁场恒为零，电场恒为最大值某些点处磁场恒为零，电场恒为最大值；这些点的位置：这些点的位置：.为满足边界条件，为满足边界条件，导体表面有电流密度导体表面有电流密度：02mszyyzxEJnHee He 412022-6-1944二、对理想介质平面的垂直入射：二、对理想介质平面的垂直入射： 图图3.12 3.12 均匀平面波向理想介质平面垂直入射均匀平面波向理想介质平面垂直入射 假设电磁波沿假设电磁波沿z方向由理想介质向理想介质方向由理想介质向理想

27、介质入射，入射，z0处为分界面处为分界面2022-6-19451111111jzjzyexmmeee EEEH 反射波场量反射波场量折射波场量折射波场量2222222jzjzyexmmeee EEEH2022-6-19460020112011zzzzEEEHHH由边界条件：和的切向分量连续由边界条件：和的切向分量连续EH所以所以112112112mmmmmmEEEEEE解方程得解方程得121121mmERE221212mmETE反射系反射系数数折射系折射系数数TR12022-6-1947分界面左侧入射波和反射波的合成场为分界面左侧入射波和反射波的合成场为111111111111(R e)(R

28、e)jzjzxmjzjzmyEEEe EeEHHHee将上面的电场表达式写成下面的形式将上面的电场表达式写成下面的形式111111(R e)(1)jzjzjzxmxmEe ER ee ER e驻波驻波行波行波图图3.13 3.13 均匀平面波垂直入射到理想介质分界面上的反射均匀平面波垂直入射到理想介质分界面上的反射（HH磁场驻波，磁场驻波，EE电场驻波，电场驻波，TT行波）行波）2022-6-1948210,R时 ，分 界 面 上 入 射 电 场 和 反 射 电 场同 相 相 加 ， 电 场 为 最 大 值 ， 磁 场 为 最 小 值 。210 ,R时 ，分 界 面 上 电 场 为 最 小 值

29、 ，磁 场 为 最 大 值 。2022-6-1949二、对导电媒质平面二、对导电媒质平面的垂直入射：的垂直入射：图图3.14 3.14 均匀平面波向导电平面垂直入射均匀平面波向导电平面垂直入射假设电磁波沿假设电磁波沿z方方向由导电媒质向导向由导电媒质向导电媒质入射，电媒质入射，z0处为分界面。处为分界面。分界面左侧，入射分界面左侧，入射波和反射波的合成场波和反射波的合成场为：为：111111111111(R e)(R e)zzxmzzmyEEEe EeEHHHee2022-6-1950分界面右侧，折射波场量为：分界面右侧，折射波场量为：222222zxmzmyEe EeEHee2022-6-1

30、951v 趋肤效应趋肤效应:良导体良导体, ,对对电磁波电磁波(微波微波)而言而言,f ,107 Hz10 f8,10:12则则 很大很大,即电磁波即电磁波进入良导体后进入良导体后,很快就衰减完毕很快就衰减完毕.亦即亦即良导体中良导体中的电磁波只能存在于表面很薄的一层的电磁波只能存在于表面很薄的一层中中-趋肤效应趋肤效应.趋肤深趋肤深(程程)度度 :e1 电磁波的强度衰减到电磁波的强度衰减到表面值表面值的的 时所时所经过的距离为经过的距离为 .1ee2022-6-1952f121SSjXRfj121fXRSS000JzJJzSde趋肤厚度随着频率的升高和电导率的增加而减小趋肤厚度随着频率的升高

31、和电导率的增加而减小.若区为若区为良导体良导体其中其中良导体内每良导体内每单位宽度的单位宽度的总电流为总电流为342022-6-1953 例例3.6 3.6 分别计算频率为分别计算频率为f f1 1=50Hz=50Hz、f f2 2=1MHz=1MHz、f f3 3=10GHz=10GHz时电磁波在铜中的趋肤厚度。已知铜时电磁波在铜中的趋肤厚度。已知铜0 0、0 0、=5.8=5.810107 7S/mS/m。 mm mm 0667. 0108 . 5104101177622fmm mm 000667. 0108 . 51041011771033fmm mm 34. 9108 . 510450

32、117711fmm mm 解解 当当f1=50Hz时时当当f2=1MHz时时当当f3=10GHz时时2022-6-1954例例3.7 3.7 均匀平面波的电场振幅为均匀平面波的电场振幅为1010-2-2V/mV/m，从真空中垂直入射到理想介质平面上。已从真空中垂直入射到理想介质平面上。已知介质的知介质的=0 0、=4=40 0, ,求入射波、反求入射波、反射波和折射波的坡印廷矢量平均值。射波和折射波的坡印廷矢量平均值。2022-6-1955 解解反射系数为反射系数为 折射系数为折射系数为310000001212R32220000122T2022-6-1956 介质的波阻抗为介质的波阻抗为入射波

33、的坡印廷矢量平均值为入射波的坡印廷矢量平均值为 60212010002r2224111101022 120240mavESW/m2122022-6-1957 反射波的坡印廷矢量平均值为反射波的坡印廷矢量平均值为 W/mW/m2 2 折射波的坡印廷矢量平均值为折射波的坡印廷矢量平均值为 W/mW/m2 2 因为因为 ，所以能量守恒。，所以能量守恒。22222411211110110222 12032160mmavEESR 22222421222210210222 603270mmavEEST121avavavSSS2022-6-19583.5 3.5 均匀平面波对平面分界面的斜入射均匀平面波对平

34、面分界面的斜入射1. 1.平行极化波的斜入射平行极化波的斜入射图图3.15 3.15 对理想导体平面斜入射对理想导体平面斜入射一、对理想导体平面的斜入射一、对理想导体平面的斜入射2022-6-195900nnj erj erEEEE eE e其中其中sincossincosnxznxzeeeeee将电场分解为将电场分解为x分量和分量和z分量，得分量，得( sincos )( sincos)00( sincos )( sincos)00( , )coscos( , )sinsinjxzjxzxjxzjxzzEx zEeEeE x zEeEe 根据导体表面电场切向分量为，所以根据导体表面电场切向分

35、量为，所以sinsin00( ,0)coscos0j xj xxExEeEe于是有，于是有，00EE612022-6-1960表明反射角等于入射角，这是表明反射角等于入射角，这是斯耐尔反射定律斯耐尔反射定律。 表明入射波与反射波电场振幅相等。表明入射波与反射波电场振幅相等。00EE2022-6-1961将，代入将，代入00EE( sincos )( sincos)00( sincos )( sincos)00( , )coscos( , )sinsinjxzjxzxjxzjxzzEx zEeEeE x zEeEe 得到得到sin0,2cossincosj xxEx zj Eze sin0,2s

36、incoscosj xzEx zEze ( sincos )( sincos)00sin0,2coscosjxzjxzyj xEEEHx zeeEze592022-6-1962 在在z0z0区域合成场有区域合成场有5 5个特点。个特点。 (1)(1)在在z z方向为驻波方向为驻波。电磁场量中振幅。电磁场量中振幅cos(cos(zcoszcos) )或或sin(sin(zcoszcos) )表示场沿表示场沿z z方向方向为驻波。为驻波。 (2) (2) 在在x x方向为行波方向为行波。电磁场量中相位。电磁场量中相位e e- -j jxsinxsin表示场沿表示场沿x x方向为行波。方向为行波。

37、(3) (3) 合成场不是合成场不是TEMTEM波，因为在电磁波传播波，因为在电磁波传播的的x x方向，方向，电场有纵向电场有纵向（x x方向）方向）分量分量。由于。由于磁场磁场只有横向只有横向（y y方向）方向）分量分量，简称这种横磁波为，简称这种横磁波为TMTM波波。2022-6-1963 (4) (4) 合成场不是均匀平面波。合成场不是均匀平面波。(5) x(5) x方向行波的相速度为方向行波的相速度为sinsinvvxx相速度是等相位面移动的速度，它不是能量相速度是等相位面移动的速度，它不是能量传播的速度。相速度可以大于光速传播的速度。相速度可以大于光速。2022-6-1964.垂直极

38、化波的斜入射垂直极化波的斜入射经推导场量的方程如下：经推导场量的方程如下：sin0,2sincosj xyEx zj Eze sin0sin02,coscoscos2,sinsincosj xxj xzEHx zzeEHx zjze 2022-6-1965 在在z0z0区域合成场有区域合成场有5 5个特点。个特点。 (1)(1)在在z z方向为驻波方向为驻波。 (2) (2) 在在x x方向为行波方向为行波。 (3) (3) 合成场不是合成场不是TEMTEM波，因为在电磁波传播波，因为在电磁波传播的的x x方向，磁场有纵向（方向，磁场有纵向（x x方向）分量。由于电场方向）分量。由于电场只有横