电磁场与电磁波考题整理.docx
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电磁场与电磁波考题整理
[笔记]电磁场与电磁波考题整理
1、在给定尺寸的矩形波导中,传输模式的阶数越高,相应的截止频率
(A)A、越高B、越低C、与阶数无关2、假定磁荷不存在的情况下,稳恒电流磁场是(D)A、无源无旋场B、有源无旋场C、有源有旋场D、无源有旋场
3、时变电磁场中,在理想导体表面,(B)
A、电场与磁场的方向都垂直于表面
B、电场的方向垂直于表面,磁场的方向都平行于表面
0C、电场的方向平行于表面,磁场的方向垂直于表面在两个夹角为60的接地导体
D、电场与磁场的方向都平行于表面
TE)10x004、在传输模的矩形空波导观众,当填充电介质后,设工作
频率不
ZTE,变,其波阻抗将(B)
A、变大B、变小C、不变
,3,,lrr5.一圆极化电磁波从媒质参数为的介质入射到空气中,要使电场的
平行极化分量不产生反射,入射角应为(B)
,,,13304560A、B、C、D、
,,,,jkzE,(2e,3e)Ee0xy6、已知均匀平面电磁波的电场强度矢量为,由此可
知,该平面电磁波是(C)
A.沿Z轴正方向传播的左旋椭圆极化波
B.沿Z轴负方向传播的右旋圆极化波
C.沿Z轴正方向传播的线极化波
D.沿Z轴负方向传播的线极化波
VW—j-2jkzp/27>已知均匀平面电磁波电场复振幅分量为,山此可知,
Ee5eel0e=+2()xy
该平面电磁波是(貌似题LI有误)
A.沿Z轴正方向传播的右旋椭圆极化波
B.沿Z轴负方向传播的左旋圆极化波
C.沿Z轴正方向传播的线极化波
D.沿Z轴负方向传播的线极化波
8、按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中正确的是(C)A.恒定的电场周围产生恒定的磁场
B.恒定的磁场周围产生恒定的电场
C.变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电9、谐变电磁场所满足的麦克斯韦方程组中,能反映“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”这一物理思想的两个方程是(B)
,,,,,,,,,H,0,,,E,(A)(B),,H,J,j,,E,,,E,,j,,H,
H,0,,,E,(C)(D),,H,J,,,E,0,
,dq,JdS,,,0,sdt,,J,01、写出电流连续方程在电流恒定时,积分形式:
;微分形式:
.,,,B,,,E,,,,D,,0,t2、麦克斯韦方程组中的和表明:
不仅—自由电荷_要产生电场,而且_变化的磁场—也要产生电场。
3、已知电场中一闭合面上的电通量密度,(电位移)D的通量不等于零,则意味着该面内一定存在自由电荷。
(?
)
4、坡印廷矢量等于电通密度矢量和磁通密度矢量的点积。
(X)5、波导管的高通滤波特性是指一定的波导管只能让频率_大于—某一特定值的电磁波通过,该特定频率成为—截止频率—。
6、在矩形波导中能传播的电磁波模式有:
_TM_波和_TE_波,不能传播—TEM_波。
,27、两个同频率、振幅相等、同方向、相位差为、极化方向互相垂直的线极化波的合成波是_圆极化波—。
8、TEM波由空气斜入射到理想导体表面(z二0处的平面),已知入射波电场为
2,,j(,t,3x,4z)5,,,则工作波长。
E,EeyO
9、谐振腔的两个主要参量是谐振频率和品质因素。
10、电磁波垂直入射至两种媒质分界面时,反射系数与透射系数之间的关系为,,
1+二。
,,
11、什么是简并现象,
在导波系统中,当两个模式的截止波长相等时,它们存在的可能性是相同的,这种这种现象就称为简并现象。
12、在理想介质中传播的均匀平面波乂有何特性,*电场、磁场与传播方向之间相互垂直,是横电磁波(TEM波);*无衰减,电场与磁场的振幅不变;
*波阻抗为实数,电场与磁场同相位;
电磁波的相速与频率无关,无色散;*
*电场能量密度等于磁场能量密度,能量的传输速度等于相速。
13、在导电媒质中传播的均匀平面波有何传播特性,*电场强度E、磁场强度H与波的传播方向相互垂直,是横电磁波(TEM波);
*媒质的本征阻抗为复数,电场与磁场不同相位,磁场滞后于电场角;
*在波的传播过程中,电场与磁场的振幅呈指数衰减;*波的传播速度(相度)不仅与媒质参数有关,而且与频率有关(有色散)。
14、简述矩形波导中的TM波特征。
*m和n有不同的取值,对于m和n的每一种组合都有相应的截止波数kcmn
和场分布,
即一种可能的模式,称为TMmn模或TEmn模;
*不同的模式有不同的截止波数kcmn;
*山于对相同的m和n,TMmn模和TEmn模的截止波数kcmn相同,这种情况称为模式的简并;
一今空气填充的矩形液导工作在X滅段,樋戡百尺寸为宀扒柴中“22.56^
兄0・lGrraiu
(1)试求TE。
嘆的穀止粧长和馥止频率;.
16-=45.72wv
貞’以广&5620區
(2)彗工件频率为15GHz时,试问有嘟些枳式可以在谡玻寻中传廊
弭=二20f«w(.?
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心id=〉72朋昵忑如=a=<23丈曲花&)!
=2&—20.32
TE10.TE20.IEO1
(3)计畀该工作频率下Th蟆的波寻波长。
在自由空佞传播铉均匀平面电恣坡的电场鸭畏复矢扯为
甌》Y10+口『/皿却
杓
(1)平而电嵐被旳传播方冋、频率)
Cz)诙的极化方式I
打彊熙(自由封可I靖"恥护妙时砂才F,伽))
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由己知可以得到・―加厂叫药二玄人辰•又己夕哄勺平昏电瞬A自由
壬可诵楷,所以々=4恥】0「且加・)Q,=-\.glT;iX)
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<2)由于
JTV為=】犷 所以,为左旋圆极化。 ⑶解,由H=^nxE可以知道 ” 且"誓二%“20班C)所以,可以得到 H(z)=丄yE⑵=岛耳心旷严°22十叩旷严吨‘%120/T =一勺2念10%“恥―)+勺2&5x1严严斶(A/m) 如图所示.请画出入射的礒场及反射与透射的电场与磁场& /〃”H2"""*"""2""〃〃. rw/x/x//>/x/r////x/z//x/>/z//xxx//z/z/z/z//7/x//y/z/x/z//y/."“""""“"“""(“""《“"《□"("““"""/""“Ch y*/zzzxz/v/yzz/z/z^zx/zz/y7Zzz/zzzx//y/z^z^/>v/x/z>*/z>*z/>-/z^z ,“/"""J""""/"#/"*"〃/""丿打#*"〃""#"2""〃打.、,“"打""""""打“ 、f"“和"""""叙纵.卢卢#//〃/*#尸〃/,卢#卢 zz/zz^/z^/yyz/zz/z/x/x//^/z/z//y//*//yzyyz/7-/zzzx//z/y>*x/7-z/^z.和""""“打打打.rw/x/z//y/>/z////z/z//>/x////jf/x/x//z///r///zx//>/z///r////r//y/x/r//y/x/rw/z////z//////y/z//y/>/x/r///xx//y/^///r//y/. ®・HQ=0 •/"""""""""J""""""”"刃22""" ,,,,,,j兀(43)xzHeAee,,,,(24)exyz Heee,八,24,krkxkykzxz,八,八4n3n,mxyzxyz,, kkk,,,4n03n,贝ijkee,,4n3nxyzxz 22k,,,(3n)(4n)5n, k43,,,eee,,,nxzk5583,102n2n2c&,,八,,,7.5,10Hz (2) mf,,,2/5k5Ji5例: 在空气中传播的均匀平面波的磁场强度的复数表示式为 A,3kHA,,,,,,,,4n()023兀40(3)m, k式中A为常数。 求: ⑴波矢量; (2)波长和频率;(3)A的值;⑷相伴电场的复数形式. ,,,jk,rH,Hem解: ⑴因为,所以 17、常用的波导系统的分类: TEM传输线(平行双导线)、金属波导管、表面波导、光纤等。 18、 对于良异休,耳透入滦丧(趟肤探度不仅可以義示为"丄,还可以表 a 示为弘・(其中圧为裒磁系数,Q为相位系数)。 ,,,,E,,,9f9H,,9(,),,H,,,,t,t,y,2,,,,,H,yH2,9 E,,,,(,,,,,2,t,t,,19^,2,,,H,0,,H2,H,,,,0,,2,t,,,E,0, TE”波的传输特性 场分量有色乩,比,截止波长=上严債、相移常数,却卜%)' 马剂尽有的时间梧位埜;钟比没有相位举 20、有要求: ,,,,,/2yx右旋圆极化波: 若; ,,,,/2yx左旋圆极化波: 若。 几种常见的微波谐振腔 Ca>矩形腔 谐振頻率和品质因素. 21、结论: fTETMfcmnninnin当工作频率大于截止频率时,矩形波导中可以传播相应的模式和模式的电磁波; fTEfcmnmn当工作频率小于或等于截止频率时,矩形波导中不能传播相应的模式和TMmn模式的电磁波。 更多课程资料请到大学课程网www・0206.cc学习 *对于TEmn模,其m和n可以为0,但不能同时为0;而对于TMmn模,其m和n不能为0,即不存在TMmO模和TMOn模。 2ab,=23*10mm.15、已知矩形波导的横截面尺寸 (1)试求TE模的截止波长和截止频率;10 (2)若工作波长=10mm时,波导中能传输哪些模式, (3)计算该工作频率下TE模的波导波长。 10 z//y//y>v/z/x/r////x////>/x/r//7xx//y/x/»r////x//z/>/x/r//y/. 〃"卢〃"户 z//^/x/zyz^/xzz/y^zx/zyA//xzzz/^/z//y/z/zzz//y/x//y/^/zzz/zy/. •AW8XVW/VW8S"〃/W"刃Z/〃〃"AW〃ZAVr////x/x//z/x/r/r//z/x//x/x//,//y/x//yz//x////y/x//y/>z//z//y/ /•z/yz"/zy/"z/,/zz/zyz7""AW"/A/"X3•另X^"/a//z/"〃zzz/. 〃打★冲门2"""打. ,2,,,,H,,(,,H),,H16.波动方程的推倒:
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