第5章靜pmdcb

1、 “我覺得我把自己弄丟了，把那個曾經(jīng)自信、積極、樂觀向上的自己弄丟了。在這里，我覺得我只是一只小蝸牛，渺小而卑微?！睅е胰说钠谂危l(xiāng)親們的祝福，沈小軍在鑼鼓歡送中來到了他心中神圣的殿堂一所全國知名的高校。隨著時間的推移，剛?cè)雽W(xué)時的新鮮感和自豪感已漸漸被消磨殆盡。不知道從何時開始，在沈小軍的日記里或者與好朋友的交談中，類似這種充滿自卑的話語越來越多。大三的煩惱大三的煩惱 在外人看來，身在名校的沈小軍絕對是個需要仰視的存在：智商高，能力強(qiáng)，有前途。人們習(xí)慣于將一切美好的字眼都安在像沈小軍這樣的名校生身上，怎么也不會將自卑這個詞與他們或者說是他們所在的那所高校聯(lián)系起來?！叭绻麄兌甲员埃俏覀冞€怎

2、么活啊？”這是人們聽到名校生自卑這件事時最常見的反應(yīng)。 不管外人怎么看，沈小軍很清楚自己現(xiàn)在的狀態(tài)。如今的他，雖然身在名校，雖然接受著外人的仰視，但他對自己的所有評價都是一般般但他對自己的所有評價都是一般般學(xué)業(yè)平平，學(xué)業(yè)平平，社會工作社會工作平平，長相平平，家境平平，人際關(guān)系平平平平，長相平平，家境平平，人際關(guān)系平平在他的眼中，周圍的同學(xué)都那么優(yōu)秀，要么是學(xué)術(shù)大牛，要么是社會工作大牛，要么是人緣特好的微笑天使總之，大家都有屬于自己的亮點，去吸引周圍人的眼球，唯獨他，似乎一直會被別人輕易忽略掉。意識到這件事，讓曾經(jīng)也是人群中佼佼者的沈小軍有些無法接受。 課余時間，沈小軍被同學(xué)拉去參加過幾場綜合獎

3、學(xué)金的答辯。他赫然發(fā)現(xiàn)，每個上課余時間，沈小軍被同學(xué)拉去參加過幾場綜合獎學(xué)金的答辯。他赫然發(fā)現(xiàn)，每個上臺演講的人或者有一串驕傲的頭銜，或者在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表過文章，或者參加過很多社臺演講的人或者有一串驕傲的頭銜，或者在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表過文章，或者參加過很多社會實踐并且獲得多個獎項。聽著臺下此起彼伏的掌聲和贊嘆聲，沈小軍的自卑情結(jié)一發(fā)會實踐并且獲得多個獎項。聽著臺下此起彼伏的掌聲和贊嘆聲，沈小軍的自卑情結(jié)一發(fā)而不可收拾，甚至覺得自己本不該屬于這個地方。而不可收拾，甚至覺得自己本不該屬于這個地方?！盁狒[是他們的，我什么也沒有。熱鬧是他們的，我什么也沒有。” 因為自卑，沈小軍漸漸變得玩世不恭，表面上似乎

4、對什么都滿不在乎，也不再積極參加各種活動。面對校園里五花八門的比賽，他一律在心里默念他一律在心里默念“參加了也參加了也不會有結(jié)果不會有結(jié)果”后，便忘得一干二凈。更可怕的是，這種心態(tài)也蔓延到了學(xué)習(xí)上。沈后，便忘得一干二凈。更可怕的是，這種心態(tài)也蔓延到了學(xué)習(xí)上。沈小軍在學(xué)業(yè)上也變得馬馬虎虎，只求通過，大部分時間都醉心于網(wǎng)絡(luò)游戲中。小軍在學(xué)業(yè)上也變得馬馬虎虎，只求通過，大部分時間都醉心于網(wǎng)絡(luò)游戲中。他寧愿認(rèn)為，成績不佳是因為自己不在乎、不努力而沒有收獲，寧愿相信如果自己好好學(xué)習(xí)，肯定沒問題。他不想面對自己努力之后仍然沒有結(jié)果的局面，害怕那會摧毀他心中僅剩的最后一點幻想。 這自然也讓沈小軍失去了更多的

5、機(jī)會，更加碌碌無為。他明明知道自己陷入了惡性循環(huán)，卻不知怎么跳出來，內(nèi)心充滿了糾結(jié)與痛苦。久而久之，沈小軍越發(fā)覺得自己一無所自己一無所長，而這也似乎才是他真正的樣子。長，而這也似乎才是他真正的樣子。 “其實我們學(xué)校好多同學(xué)在畢業(yè)時都會覺得，手中除了這所名校的畢業(yè)證，什么收獲都沒有，也好像什么都沒學(xué)到?！痹谡n堂上，沈小軍聽到老師這樣說時，忽然覺得有種共鳴，他隱隱覺得自己在這個校園里并不是異類，或許他眼中光鮮照人的他們此時也在為自我感覺中的碌碌無為而自卑著，不滿著。 在本校保研考試前的開放日活動中，劉曉茜有機(jī)會接觸和了解了其他學(xué)校的競爭對在本校保研考試前的開放日活動中，劉曉茜有機(jī)會接觸和了解了其他

6、學(xué)校的競爭對手。聽著他們互相交流參加過的各種各樣聽起來很牛的比賽、活動，羅列拿到的各類獎手。聽著他們互相交流參加過的各種各樣聽起來很牛的比賽、活動，羅列拿到的各類獎項，不經(jīng)意地透露出自己年級第一第二或者學(xué)生會主席的身份，時不時冒出一兩句純正項，不經(jīng)意地透露出自己年級第一第二或者學(xué)生會主席的身份，時不時冒出一兩句純正嫻熟的嫻熟的英語英語，劉曉茜的內(nèi)心深處，確確實實覺得這些人遠(yuǎn)比自己更優(yōu)秀。，劉曉茜的內(nèi)心深處，確確實實覺得這些人遠(yuǎn)比自己更優(yōu)秀。 沒有矯情，沒有做作。劉曉茜清楚，這些外校生對她也充滿了羨慕，但是誰又知道她內(nèi)心的酸澀與自卑呢？雖然當(dāng)年在高考中贏過他們，但是現(xiàn)在，他們已經(jīng)用三年多的雖然當(dāng)

7、年在高考中贏過他們，但是現(xiàn)在，他們已經(jīng)用三年多的努力超越了她。努力超越了她。 這些心理不是一朝一夕形成的，而是在大學(xué)三年多的時光中，在日積月累中產(chǎn)生的。已經(jīng)習(xí)慣了優(yōu)秀的她在大學(xué)中發(fā)現(xiàn)自己已不再處于那金字塔的上層，已不再是眾人矚目的對象，而只是這個校園中平凡甚至平庸的一員，于是她開始懷疑自己，而她的自卑也就這樣慢慢生根發(fā)芽，最后爬滿了整個心房。 劉曉茜原本無意與周圍同學(xué)交流自己心中那種本不該存在的自卑，她覺得那會讓同學(xué)覺得可笑：一個名校學(xué)生怎么會在普通學(xué)校的同齡人面前自卑呢？但是無意中，她發(fā)現(xiàn)周但是無意中，她發(fā)現(xiàn)周圍同學(xué)居然有著與自己一模一樣的心態(tài)。這多少讓劉曉茜覺得好過一些，但依舊拯救不了圍同

8、學(xué)居然有著與自己一模一樣的心態(tài)。這多少讓劉曉茜覺得好過一些，但依舊拯救不了心底的卑微。心底的卑微。 不出所料，保研失敗了，劉曉茜不得不加入找工作的大軍中，然而對自己的不認(rèn)同依舊是然而對自己的不認(rèn)同依舊是她心中揮之不去的陰影。她心中揮之不去的陰影。找工作的感覺和保研是那么相似，別人羨慕著她的學(xué)校，而她羨慕著別人的經(jīng)歷與成就。時不時瞄一眼競爭者手中的簡歷，充實而豐富，讓她不忍再去看自己手中那份只有校名閃閃發(fā)光，而內(nèi)容卻略顯蒼白的兩頁紙。 帶著這樣的不自信，劉曉茜在宣講會上沒有勇氣大膽站起來提出有深度的問題，不敢發(fā)表自己有見地的看法，更不會盡情地表現(xiàn)自己、推銷自己。在面試中，劉曉茜也總是怯場、失態(tài)，

9、畏首畏尾，患得患失，根本無法展現(xiàn)出真實的自我。她發(fā)現(xiàn)，每一次面試官看她發(fā)現(xiàn)，每一次面試官看她的眼神，都是從最開始的充滿期待，漸漸被無奈和失望所取代。她的眼神，都是從最開始的充滿期待，漸漸被無奈和失望所取代。在這個不知被重復(fù)了多少次的劇本中，她錯失了一次又一次寶貴甚至是唾手可得的工作機(jī)會。一次，一家還算不錯的公司對她的簡歷和筆試成績都很滿意，在打電話通知她面試的時候，劉曉茜聽得出來，這家公司很想錄用她，甚至有種只要她去參加面試，走個程序就能簽約的感覺。然而就是這樣一個機(jī)會，她還是怯場了。面試時劉曉茜太緊張了，想不出答案就答非所問，結(jié)果白白丟掉了這個工作機(jī)會。這讓劉曉茜對自己更加失望。這讓劉曉茜對

10、自己更加失望。 直到今天，劉曉茜也沒能接到一份能讓她覺得欣慰的錄用通知，這時候的她才真正體會到了平時常被人說起的一句話：“不相信自己的人，也不要奢望贏得別人的信任。不相信自己的人，也不要奢望贏得別人的信任?！?如今的劉曉茜還在各種各樣的宣講會之間不停奔波，在不同公司的筆試面試中摸爬如今的劉曉茜還在各種各樣的宣講會之間不停奔波，在不同公司的筆試面試中摸爬滾打，不知何時才能找回屬于自己的肯定與信任。至于身上那唯一的光環(huán)還能堅持多久，滾打，不知何時才能找回屬于自己的肯定與信任。至于身上那唯一的光環(huán)還能堅持多久，劉曉茜自己也不知道。劉曉茜自己也不知道。 讀書的大學(xué)是讀書的大學(xué)是“名校名校”，但進(jìn)入，但

11、進(jìn)入“社會大學(xué)社會大學(xué)”就不一定能夠進(jìn)入名校啦！非常正常！社會大學(xué)就不一定能夠進(jìn)入名校啦！非常正常！社會大學(xué)強(qiáng)調(diào)的是能力，選擇答案多種多樣，非應(yīng)試教育那單選題強(qiáng)調(diào)的是能力，選擇答案多種多樣，非應(yīng)試教育那單選題-唯一正確答案。唯一正確答案。名校尚且如此，其他的垃圾二本呢？ 誒，你還別說，二本畢業(yè)的人搞不好比這些佼佼者更適應(yīng)社會，他們沒有驕傲的心態(tài)，可能更務(wù)實更有韌性！ 名校的學(xué)生就是不一樣，不能用特例否定名校大多數(shù)學(xué)生。 第第 5 5 章章 均勻平面電磁波的傳播均勻平面電磁波的傳播第第 5 5 章章 均勻平面電磁波的傳播均勻平面電磁波的傳播 電磁波：變化的電磁場脫離場源后在空間的傳播。電磁波：變

12、化的電磁場脫離場源后在空間的傳播。 平面電磁波：等相位面為平面構(gòu)成的電磁波平面電磁波：等相位面為平面構(gòu)成的電磁波。 均勻平面電磁波：等相位面上均勻平面電磁波：等相位面上E E、H H 處處相等的電磁波。處處相等的電磁波。 若電磁波沿若電磁波沿z z 軸方向傳播軸方向傳播, ,則則H=H(z,t),E=E(z,t)H=H(z,t),E=E(z,t)。 5.0 5.0 電磁波動方程及均勻平面波電磁波動方程及均勻平面波5.0.1 電磁波動方程 媒質(zhì) 均勻,線性,各向同性。,2220ttHHH2220ttEEE22()tt 2HHHH0 B222()tt EEEE0 D 從電磁場基本方程組推從電磁場基

13、本方程組推導(dǎo)電磁波動方程導(dǎo)電磁波動方程討論前提：討論前提： 脫離激勵源； H()tEEt HE1）E )t(HtEHE2）5.0.2 均勻平面波 均勻平面波條件：22220yyyHHHztt22220 xxxEEEztt結(jié)論 Ez=Hz=0 （時變場），沿波傳播方向上無場的分量，稱為TEM波。 ( , ),( , )z tz tEEHH即0 ,0 xy由由00;zzHHzz H與無關(guān)由00zzEEzz E與無關(guān) 選擇坐標(biāo)軸，令Ey=0, 則 Hx=0,導(dǎo)出一維標(biāo)量波動方程5.1 理想介質(zhì)中的均勻平面波5.1.1 波動方程的解及其傳播特性方程的解( , )()() ,xyyzzE z tE tE

14、 tvv( , )()()yzzzzHz tHtHtvv 波阻抗波阻抗入射（反射）電場與入射（反射）磁場的比入射（反射）電場與入射（反射）磁場的比值值 能量的傳播方向與波的傳播方向一致。222211()()()()22xyxyEHEH222211()()()()22xyxyEHEH2()xyzyzzE HHvSEHeee2()xyzyzzE HHvSEHeee傳播特性 （單一頻率）電磁波的相速 ，真空中 1v 8103Cvm/s xxyyEEHH22222221xxxEEEztvt222221yyHHzvt及方程5.1.2 正弦穩(wěn)態(tài)電磁波22y2222xxxyy22d Hd E(j ) Ek

15、E ,(j ) Hk Hdzvdzv式中 傳播常數(shù)，jjk 波數(shù)、相位常數(shù)（ ）， v/m/rad 波長（m）。/2式中 是待定復(fù)常數(shù)，由邊界條件確定。jjyeEE,eEE E 、H 、S在空間相互正交，波阻抗為實數(shù)； 相位速度的證明：相速是等相位面前進(jìn)的速度 場量的幅值與 無關(guān)，是等幅波； ,z tpzvcdz(t)czvtvvvdt 反映 弧度中波長的個數(shù)，又稱波數(shù) ； 2)2v(圖5.1.2 理想介質(zhì)中正弦均勻平面波沿 z方向的傳播j zj zj zj zy1HH eH e(E eE e) j zj zxEE eE e, 其解例例 已知均勻平面波在真空中向正已知均勻平面波在真空中向正 Z

16、 方向傳播，其電場強(qiáng)度的瞬時值為方向傳播，其電場強(qiáng)度的瞬時值為 )V/m( )2106sin(220) ,(8zttzxeE試求：試求： 頻率及波長；頻率及波長； 電場強(qiáng)度及磁場強(qiáng)度的復(fù)矢量表示式；電場強(qiáng)度及磁場強(qiáng)度的復(fù)矢量表示式； 復(fù)能流密度矢量；復(fù)能流密度矢量； 相速及能速。相速及能速。 解解 頻率頻率 (Hz) 1032106288f(m) 1222k波長波長V/m e20)(2jzzxeE 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度j2zzy11(z)e A/m6eeHE磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度2*cW/m 310zeHES 復(fù)能流密度復(fù)能流密度m/s 1038epkvv 相速及能速相速及能速例 巳知自由空間中巳知自由

17、空間中)(z2t106cos(10yx86eeB試求：試求：a a. . 及傳播方向；及傳播方向；b b. . E 的表達(dá)式；的表達(dá)式；c c. .S 的表達(dá)式；的表達(dá)式；d d. .若在若在 平面平面上放置一半徑為上放置一半徑為R的圓環(huán)，的圓環(huán)，P為多少為多少? ?, v , fyoz解： a. 波沿+Z軸方向傳播;2rad/m ， m12f81032HZ ，v8103m/s b.)(e10yxZ2j06eeB1H0 xyyx0HEHEZz2jx0 x00 x0ye300Bv)B(HZEz2jyy0 xe300BvHZE)(z2t106cos(300yx8eeEV/mc.)()()z2t10

18、6(cos10410300yxyx8276eeeeHESz82)z2t106(cos4 .477e2m/Wd.0d)(PsSHE圖5.1.3 計算波阻抗及功率5.1.3 任意方向傳播的平面波任意方向傳播的平面波 設(shè)平面波的設(shè)平面波的傳播方向傳播方向為為es，則與，則與 es 垂直的平面為該平面波的垂直的平面為該平面波的波面波面，如下圖示。如下圖示。令坐標(biāo)原點至波面的距離為令坐標(biāo)原點至波面的距離為d，坐，坐標(biāo)原點的電場強(qiáng)度為標(biāo)原點的電場強(qiáng)度為E0，則波面，則波面上上 P0 點的場強(qiáng)應(yīng)為點的場強(qiáng)應(yīng)為 kdPj00e)( EEzyxdesP0E0波面波面P(x, y, z)r若令若令P 點為波面上點

19、為波面上任一點任一點，其坐標(biāo)，其坐標(biāo)為為(x, y, z)，則該點的位置矢量，則該點的位置矢量 r 為為zyxzyxeeer令該矢量令該矢量 r 與傳播方向與傳播方向es的夾角為的夾角為 ，則距離，則距離 d 可以表示為可以表示為re scosrd 考慮到上述關(guān)系，點的電場強(qiáng)度考慮到上述關(guān)系，點的電場強(qiáng)度可表示為可表示為reEEs j0ek若令若令ke sk上式為沿上式為沿任意方向任意方向傳播的平面波表達(dá)式。這里傳播的平面波表達(dá)式。這里 k 稱為稱為傳播矢量傳播矢量，其大小，其大小等于傳播常數(shù)等于傳播常數(shù) k ，其方向為傳播方向，其方向為傳播方向 es ；r 為空間任一點的為空間任一點的位置矢

20、量位置矢量。 rkEEj0e則上式可寫為則上式可寫為 由上圖知，傳播方向由上圖知，傳播方向 es 與坐標(biāo)軸與坐標(biāo)軸 x, y, z 的夾角分別為的夾角分別為 , , ，則，則傳播方向傳播方向 es 可表示為可表示為 coscoscosszyxeeeecoscoscoskkkzyxeeek傳播矢量可表示為傳播矢量可表示為zyxdesP0E0波面波面P(x, y, z)rcoskkxcoskky coskkz若令若令zzyyxxkkkeeek那么傳播矢量那么傳播矢量 k 可表示為可表示為那么，電場強(qiáng)度又可表示為那么，電場強(qiáng)度又可表示為)( j0ezkykxkzyx EE)coscoscos(j0e

21、zyxk EE或者寫為或者寫為考慮到考慮到 ，因此，因此 應(yīng)該滿足應(yīng)該滿足1coscoscos222zyxkkk,2222kkkkzyx可見，三個分量可見，三個分量 中只有兩個是獨立的。中只有兩個是獨立的。 zyxkkk,S 根據(jù)傳播矢量及麥克斯韋方程，可以證明，在無源區(qū)中理想介質(zhì)根據(jù)傳播矢量及麥克斯韋方程，可以證明，在無源區(qū)中理想介質(zhì)內(nèi)向內(nèi)向 k 方向傳播的均勻平面波滿足下列方程方向傳播的均勻平面波滿足下列方程 kkHEE =Heke EkEHH =0Ek0Hk由此可見，電場與磁場相互垂直，而且兩者又垂直于傳播方向，這些由此可見，電場與磁場相互垂直，而且兩者又垂直于傳播方向，這些關(guān)系反映了均

22、勻平面波為關(guān)系反映了均勻平面波為 TEM 波的性質(zhì)。波的性質(zhì)。 根據(jù)上面結(jié)果，復(fù)能流密度矢量根據(jù)上面結(jié)果，復(fù)能流密度矢量Sc 的實部為的實部為 )Re()Re(*cHES)Re(1*EkE)()Re(1*EkEkEEs2020c1)Re(ekSEkEs20eE考慮到考慮到 ，得，得 0 ,20*kEEEEHE例例 已知某真空區(qū)域中的平面波為已知某真空區(qū)域中的平面波為TEM波，其電場強(qiáng)度為波，其電場強(qiáng)度為zyxzyyxE6 . 0)8 . 06 . 0(3 . 2 j0ee )5 j2(eeeE試求：試求： 是否是均勻平面波？是否是均勻平面波？ 平面波的頻率及波長；平面波的頻率及波長； 電場強(qiáng)度

23、的電場強(qiáng)度的 y 分量分量 ； 平面波的極化特性。平面波的極化特性。0yE式中式中 為常數(shù)。為常數(shù)。0yE解解 給定的電場強(qiáng)度可改寫為給定的電場強(qiáng)度可改寫為 )6 . 0 j8 . 06 . 0(3 . 2 j0e )5 j2(zyxzyyxEeeeE可見，平面波的傳播方向位于可見，平面波的傳播方向位于 xy 平面內(nèi)，因此波面平行于平面內(nèi)，因此波面平行于 z 軸。由軸。由于場強(qiáng)振幅與于場強(qiáng)振幅與 z 有關(guān)，因此，它是一種有關(guān)，因此，它是一種非均勻非均勻平面波。平面波。 3 . 28 . 06 . 03 . 222km73. 22kMHz110cvf根據(jù)上式可以求得傳播常數(shù)、波長、頻率分別為根據(jù)

24、上式可以求得傳播常數(shù)、波長、頻率分別為 zyxzyyxE6 . 0)8 . 06 . 0(3 . 2 j0ee )5 j2(eeeE因為因為 ，求得，求得 0Ek75. 00yE例例 我國實用通信衛(wèi)星(CHINASAT-1)(DFH-2A)轉(zhuǎn)播的中央電視臺第二套節(jié)目中心頻率為3.928 GHz, 它在我國上海的等效全向輻射功率(EIRP)為P=36 dBW。(1) 求上海地面站接收的功率流密度, 設(shè)它離衛(wèi)星37 900km;(2) (2) 求地面站處電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度振幅求地面站處電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度振幅, , 并以自選的坐標(biāo)寫出其瞬時值表示式并以自選的坐標(biāo)寫出其瞬時值表示式; ;(3) 若中央

25、臺北京發(fā)射站離衛(wèi)星381 700km, 則接收信號比中央臺至少延遲了多久? 解 (1) 功率P以dBW計的定義是)( 1)(101)(WWPgdBWP故以故以W(瓦瓦)計的功率為計的功率為P(dBW)3.610P(W)10103981W 為便于計算, 該功率密度由衛(wèi)星對接收點方向的等效全向輻射功率P來計算, 它規(guī)定為設(shè)想P向四面八方均勻輻射時接收點處的功率密度, 從而得 132av2263 981PS2.21 10W / m4 r437 90010(2)20av0E1S21350av0E2S2 2.21 103771.29 10 V / m 58000E1.29 10H3.42 10 A /

26、m377 可見衛(wèi)星電視信號到達(dá)地面的電場強(qiáng)度約13V/m。它比上海地方電視臺播發(fā)的場強(qiáng)值(VHF和UHF頻段規(guī)定值分別為500V/m和3 mV/m)弱得多。電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的瞬時值可表示為:x00E(t)e E cos( tkz) 0 xy000E1H(t)eE(t)ecos( tkz) 0 xy000E1H(t)eE(t)ecos( tkz) 式中 sradf/1047. 210928. 322109mradck/3 .821031047. 2810(3) scrrt254. 0103900377003818zyxdesP0E0波面波面P(x, y, z)r)( j0ezkykxkzyx

27、EE)coscoscos(j0ezyxk EE kkHEE =Heke EkEHH =0Ek0 Hk xxyyEEHHs2020c1)Re(ekSEkEs20eE電場強(qiáng)度的方向隨時間變化的規(guī)律稱為電磁波的極化特性電場強(qiáng)度的方向隨時間變化的規(guī)律稱為電磁波的極化特性。 5.2 5.2 平面波的極化特性平面波的極化特性設(shè)某一平面波的電場強(qiáng)度的瞬時值為設(shè)某一平面波的電場強(qiáng)度的瞬時值為 ) sin() ,(mkztEtzxxxeE 顯然，在顯然，在空間空間任一任一固定點固定點，電場強(qiáng)度矢量的端點隨時間的變化軌跡為與電場強(qiáng)度矢量的端點隨時間的變化軌跡為與 x 軸軸平行的直線平行的直線。因此，這種平面波的極

28、化特性稱為因此，這種平面波的極化特性稱為線極化線極化，其，其極化方向極化方向為為 x 方向。方向。 設(shè)另一設(shè)另一同頻率同頻率的的 y 方向極化的線極化方向極化的線極化平面波的瞬時值為平面波的瞬時值為 ) sin() ,(mkztEtzyyyeE 上述兩個上述兩個相互正交相互正交的的線線極化平面波極化平面波 Ex 及及 Ey 具有具有不同振幅不同振幅，但具，但具有有相同的相位相同的相位，它們合成后，其瞬時值的大小為，它們合成后，其瞬時值的大小為 ) ,() ,(),(22tzEtzEtzEyx) ( sin2m2mkztEEyx可見，合成波的大小隨時間的變化仍為正弦函數(shù)，合成波的方向與可見，合成

29、波的大小隨時間的變化仍為正弦函數(shù)，合成波的方向與x軸的夾角軸的夾角 為為 mm),(),(tanxyxyEEtzEtzE 可見，合成波的極化方向與時間無可見，合成波的極化方向與時間無關(guān)，電場強(qiáng)度矢量端點的變化軌跡是與關(guān)，電場強(qiáng)度矢量端點的變化軌跡是與x軸夾角為軸夾角為 的一條直線。因此，合成波的一條直線。因此，合成波仍然是仍然是線極化波線極化波。 EyExEYX0EyExEYX0EyExEyx0 由上可見，由上可見，兩個相位相同兩個相位相同，振幅不等的空間相互正交的線極化平面振幅不等的空間相互正交的線極化平面波波，合成后仍然形成一個線極化平面波合成后仍然形成一個線極化平面波。反之反之，任一線極

30、化波可以分解任一線極化波可以分解為兩個相位相同為兩個相位相同，振幅不等的空間相互正交的線極化波振幅不等的空間相互正交的線極化波。 若上述兩個線極化波若上述兩個線極化波 Ex 及及 Ey 的相位差為的相位差為 ，但振幅皆為，但振幅皆為Em ，即，即 2) sin(),(mkztEtzxxeE)2 sin(),(mkztEtzyyeE) cos(mkztEye則合成波瞬時值的大小為則合成波瞬時值的大小為 m22),(),() ,(EtzEtzEtzEyx合成波矢量與合成波矢量與 x 軸的夾角軸的夾角 為為 ) (cot),(),(tankzttzEtzExy) (2tankzt ) (2kzta即

31、即由此可見，對于某一固定的由此可見，對于某一固定的 z 點，夾角點，夾角 為時間為時間 t 的函數(shù)。電場強(qiáng)度矢的函數(shù)。電場強(qiáng)度矢量的方向隨時間不斷地量的方向隨時間不斷地旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，但其，但其大小不變大小不變。因此，合成波的電場強(qiáng)度。因此，合成波的電場強(qiáng)度矢量的端點軌跡為一個矢量的端點軌跡為一個圓圓，這種變化規(guī)律稱為，這種變化規(guī)律稱為圓極化圓極化，如下圖示。，如下圖示。上式表明，當(dāng)上式表明，當(dāng)t 增加時，夾角增加時，夾角 不斷地減小，合成波矢量隨著時間的旋轉(zhuǎn)不斷地減小，合成波矢量隨著時間的旋轉(zhuǎn)方向與傳播方向構(gòu)成左旋關(guān)系，這種圓極化波稱為左旋圓極化波。方向與傳播方向構(gòu)成左旋關(guān)系，這種圓極化波稱為左旋

32、圓極化波。EyExEyx0左旋右旋zy x 0 若若 Ey 比比 Ex 滯后滯后 ，則合成波矢量與，則合成波矢量與 x 軸的夾角軸的夾角 ?？梢?，對于空間任一固定點，夾角可見，對于空間任一固定點，夾角 隨時間增加而增加，合成波矢量隨隨時間增加而增加，合成波矢量隨著時間的旋轉(zhuǎn)方向與傳播方向著時間的旋轉(zhuǎn)方向與傳播方向 ez 構(gòu)成右旋關(guān)系，因此，這種極化波稱為構(gòu)成右旋關(guān)系，因此，這種極化波稱為右旋圓極化波。右旋圓極化波。2)2( kzt 由上可見，兩個振幅相等，相位相差由上可見，兩個振幅相等，相位相差 的空間相互正交的的空間相互正交的線線極化波，極化波，合成后形成一個合成后形成一個圓圓極化波。反之，

33、一個極化波。反之，一個圓圓極化波也可以分解為兩個振幅極化波也可以分解為兩個振幅相等，相位相差相等，相位相差 的空間相互正交的的空間相互正交的線線極化波。極化波。22 還可證明，一個還可證明，一個線線極化波可以分解為兩個極化波可以分解為兩個旋轉(zhuǎn)方向相反旋轉(zhuǎn)方向相反的的圓圓極化波。極化波。反之亦然。反之亦然。1）相位差）相位差02）相位差相位差 若上述兩個相互正交的線極化波若上述兩個相互正交的線極化波 Ex 和和 Ey 具有具有不同不同振幅及振幅及不同不同相位，相位，即即 )sin(),( )sin(),(mmkztEtzkztEtzyyyxxeEeEx則合成波的則合成波的 Ex 分量及分量及 E

34、y 分量滿足下列方程分量滿足下列方程2mm2m2msincos2)()(yxyxyyxxEEEEEEEE 這是一個橢圓方程，它表示合成波矢量的端這是一個橢圓方程，它表示合成波矢量的端點軌跡是一個橢圓，因此，這種平面波稱為點軌跡是一個橢圓，因此，這種平面波稱為橢圓橢圓極化波極化波。記為EP(Elliptcal Polarization). yxEx y Ey mEx m 當(dāng)當(dāng) 0 時，時， E Ey分量比分量比 E Ex 導(dǎo)前，導(dǎo)前，與傳播方向與傳播方向e ez 形成形成左旋左旋橢圓極化波。橢圓極化波。 1)相位差相位差+ /2，左旋極化波，向波的傳播方向觀察，場的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針，左旋極化波，

35、向波的傳播方向觀察，場的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針2)相位差相位差- - /2，右旋極化波，向波的傳播方向觀察，場的旋轉(zhuǎn)方向為順時針，右旋極化波，向波的傳播方向觀察，場的旋轉(zhuǎn)方向為順時針 前述的線極化波、圓極化波均可看作為橢圓極化波的特殊情況。由前述的線極化波、圓極化波均可看作為橢圓極化波的特殊情況。由于各種極化波可以分解為線極化波的合成，因此，僅討論線極化平面波于各種極化波可以分解為線極化波的合成，因此，僅討論線極化平面波的傳播特性。的傳播特性。 電磁波的極化特性獲得電磁波的極化特性獲得非常廣泛非常廣泛的實際應(yīng)用。例如，由于圓極化波穿的實際應(yīng)用。例如，由于圓極化波穿過雨區(qū)時受到的吸收衰減較小，過雨區(qū)時

36、受到的吸收衰減較小，全天候雷達(dá)宜用圓極化波全天候雷達(dá)宜用圓極化波。 在微波設(shè)備中，有些器件的功能就是利用了電磁波的極化特性獲得的，在微波設(shè)備中，有些器件的功能就是利用了電磁波的極化特性獲得的，例如，鐵氧體環(huán)行器及隔離器等。例如，鐵氧體環(huán)行器及隔離器等。 在無線通信中，為了有效地接收電磁波的能量，接收天線的極化特性在無線通信中，為了有效地接收電磁波的能量，接收天線的極化特性必須與被接收電磁波的必須與被接收電磁波的極化特性一致極化特性一致。 在移動衛(wèi)星通信和衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)中在移動衛(wèi)星通信和衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)中，由于衛(wèi)星姿態(tài)隨時變更，由于衛(wèi)星姿態(tài)隨時變更，應(yīng)應(yīng)該使用該使用圓極化圓極化電磁波電磁波。

37、當(dāng)圓極化波入射到對稱目標(biāo)當(dāng)圓極化波入射到對稱目標(biāo)( (如平面如平面, , 球面等球面等) )上時上時, , 反射波變?yōu)榉葱虻牟ǚ瓷洳ㄗ優(yōu)榉葱虻牟? , 即即左旋波變?yōu)橛倚ㄗ笮ㄗ優(yōu)橛倚? , 右旋波變?yōu)樽笮?。右旋波變?yōu)樽笮ā?天線若輻射左旋圓極化波天線若輻射左旋圓極化波, , 則只接收左旋圓極化波而不接收右旋圓極化波則只接收左旋圓極化波而不接收右旋圓極化波; ; 反之反之, , 若天線輻射右旋圓極化波若天線輻射右旋圓極化波, , 則只接收右旋圓極化波則只接收右旋圓極化波. .這稱為這稱為圓極化天線的旋向正交性圓極化天線的旋向正交性 。 根據(jù)這些性質(zhì)根據(jù)這些性質(zhì), , 在雨霧天氣里在

38、雨霧天氣里, , 雷達(dá)采用圓極化波工作將具有抑制雨霧干擾的能雷達(dá)采用圓極化波工作將具有抑制雨霧干擾的能力。因為力。因為, , 水點近擬呈球形水點近擬呈球形, , 對圓極化波的反射是反旋的對圓極化波的反射是反旋的, , 不會為雷達(dá)天線所接收不會為雷達(dá)天線所接收; ; 而雷達(dá)目標(biāo)而雷達(dá)目標(biāo)( (如飛機(jī)如飛機(jī), , 船艦船艦, , 坦克等坦克等) )一般是非簡單對稱體一般是非簡單對稱體, , 其反射波是橢圓極化波其反射波是橢圓極化波, , 必有同旋向的圓極化成分必有同旋向的圓極化成分, , 因而仍能收到。同樣因而仍能收到。同樣, , 若電視臺播發(fā)的電視信號是由圓極若電視臺播發(fā)的電視信號是由圓極化波載

39、送的化波載送的( (由國際通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)電視信號正是這樣由國際通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)電視信號正是這樣), ), 則它在建筑物墻壁上的反射波則它在建筑物墻壁上的反射波是反旋向的是反旋向的, , 這些反射波便不會由接收原旋向波的電視天線所接收這些反射波便不會由接收原旋向波的電視天線所接收, , 從而可避免因城從而可避免因城市建筑物的多次散射所引起的電視圖像的重影效應(yīng)市建筑物的多次散射所引起的電視圖像的重影效應(yīng) 。1)相位差相位差+ /2，左旋極化波，向波的傳播方向觀察，場的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針，左旋極化波，向波的傳播方向觀察，場的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針2)相位差相位差- - /2，右旋極化波，向波的傳播方向觀察，場的旋

40、轉(zhuǎn)方向為順時針，右旋極化波，向波的傳播方向觀察，場的旋轉(zhuǎn)方向為順時針例例 在空氣中傳播的一個平面波有下述兩個分量：在空氣中傳播的一個平面波有下述兩個分量：mVkzttEmVkzttEyx/)60cos(6)(/)cos(5)(這是什么極化波這是什么極化波? 試求該波所傳輸?shù)钠骄β拭芏仍嚽笤摬ㄋ鶄鬏數(shù)钠骄β拭芏?解解 電場強(qiáng)度二分量的復(fù)振幅為電場強(qiáng)度二分量的復(fù)振幅為x1j60jy2E5EE6eE e因因E1E2, =-60, 這是這是右旋橢圓極化波右旋橢圓極化波。 電場強(qiáng)度復(fù)矢量為電場強(qiáng)度復(fù)矢量為jjkzx1y2xxyyE(e Ee E e )ee Ee E磁場強(qiáng)度復(fù)矢量為jjkzzy1x2

41、00jjkzy1x2yyxx11HeE(e Ee E e )e(e He H e )ee He H其共軛復(fù)矢量為*jjkzy1x2H(e He H e)e 平均功率密度為平均功率密度為*avxyxyyxyx*zxyyx11SReE H Re(ee )E H(ee )E H 221e Re(E HE H )2*avxyxyyxyx*zxyyx11SReEH Re(ee )E H(ee )E H 221e Re(E HE H )2即：2212avz1122z022212av0EE11Se (E HE H )e22EE1S80.9mW / m2它是兩組空間上正交的線極化波的平均功率密度之和; 它與二

42、者的相位差無關(guān)。作業(yè)：5.6,5.10,5.12,5.14例 判斷以下電磁波的極化方式。(1) Ex = Asin( t kz)，Ey = Asin( t kz 90)(2) Ex = Acos( t kz)， Ey = Asin( t kz 270)(3) Ex = Acos( t kz)， Ey = 2Acos( t kz 90)解：把已知條件的表達(dá)式適當(dāng)變形，然后再作出判斷：解：把已知條件的表達(dá)式適當(dāng)變形，然后再作出判斷：(1) Ex = Asin( t + kz) = Acos( t + kz + 90)， Ey = Asin( t + kz 90) = Acos( t + kz +

43、180)Ey超前于Ex相位角為90，二者振幅相等，波沿 z方向傳播，因此合成波為右旋圓極化波。(2) Ex = Acos( t kz) Ey = Asin( t kz 270) = Acos( t kz) Ey與Ex相位相反，合成波為線極化波(3) Ex = Acos( t kz)， Ey = 2Acos( t kz 90) Ey落后于Ex的相位為90，波沿z軸正方向傳播，判斷合成波為右旋橢圓極化波。5.3 5.3 導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波導(dǎo)電媒質(zhì)中的平面波 若若 0，則在，則在無源無源區(qū)域中區(qū)域中EEHj若令若令 cj cj HE則上式可寫為則上式可寫為 式中式中 c 稱為稱為等效等效(復(fù)）介電常

44、數(shù)復(fù)）介電常數(shù)。由此推知由此推知導(dǎo)電導(dǎo)電媒質(zhì)中正弦電磁場應(yīng)滿足下列齊次矢量亥姆霍茲方程媒質(zhì)中正弦電磁場應(yīng)滿足下列齊次矢量亥姆霍茲方程 22c22c0 0 EEHHE)j(jcck(j) 若令若令則上述齊次矢量亥姆霍茲方程可寫為則上述齊次矢量亥姆霍茲方程可寫為 0 02c22c2HHEEkk 若仍然令若仍然令 ，且，且 ，則上式的解與前完全相同，則上式的解與前完全相同，只要以只要以 kc 代替代替 k 即可，即即可，即 xeExE0yExExxcjk zzxx0 x0EE eE e因常數(shù)因常數(shù) kc 為為復(fù)數(shù)復(fù)數(shù)，令，令 cjkj 211 2 求得求得211 2 zj zxx0EE ee 這樣，

45、電場強(qiáng)度的解可寫為這樣，電場強(qiáng)度的解可寫為式中第一個指數(shù)表示電場強(qiáng)度的式中第一個指數(shù)表示電場強(qiáng)度的振幅振幅隨隨 z 增加按指數(shù)規(guī)律不斷增加按指數(shù)規(guī)律不斷衰減衰減，第，第二個指數(shù)表示二個指數(shù)表示相位相位變化。因此，變化。因此， 稱為稱為相位常數(shù)相位常數(shù)，單位為，單位為rad/m； 稱為稱為衰減常數(shù)衰減常數(shù)，單位為，單位為Np/m，而，而 kc 稱為稱為傳播常數(shù)傳播常數(shù)。 導(dǎo)電媒質(zhì)中的相速為導(dǎo)電媒質(zhì)中的相速為p21v112 此式表明，其相速不僅與媒質(zhì)參數(shù)有關(guān)，而且還與此式表明，其相速不僅與媒質(zhì)參數(shù)有關(guān)，而且還與頻率頻率有關(guān)。有關(guān)。 各個頻率分量的電磁波以各個頻率分量的電磁波以不同的不同的相速傳播，

46、經(jīng)過一段距離后，各個相速傳播，經(jīng)過一段距離后，各個頻率分量之間的相位關(guān)系將發(fā)生變化，導(dǎo)致信號失真，這種現(xiàn)象稱為頻率分量之間的相位關(guān)系將發(fā)生變化，導(dǎo)致信號失真，這種現(xiàn)象稱為色色散散。所以導(dǎo)電媒質(zhì)又稱為。所以導(dǎo)電媒質(zhì)又稱為色散媒質(zhì)色散媒質(zhì)。 采用對數(shù)描述物理量，一是用較小的數(shù)描述了采用對數(shù)描述物理量，一是用較小的數(shù)描述了較大的動態(tài)范圍，特別有利于作圖的情況。較大的動態(tài)范圍，特別有利于作圖的情況。 二是把某些乘除運(yùn)算變成了加減運(yùn)算，如計算多二是把某些乘除運(yùn)算變成了加減運(yùn)算，如計算多級電路的增益只需求各級增益的代數(shù)和，而不必將各級電路的增益只需求各級增益的代數(shù)和，而不必將各級的放大級的放大/ /衰減倍

47、數(shù)相乘。衰減倍數(shù)相乘。 對于振幅類物理量，如電壓、電流強(qiáng)度等，將測對于振幅類物理量，如電壓、電流強(qiáng)度等，將測量值與基準(zhǔn)值相比后求常用對數(shù)再乘以量值與基準(zhǔn)值相比后求常用對數(shù)再乘以2020；對于它們；對于它們的平方項的物理量如功率，取對數(shù)后乘以的平方項的物理量如功率，取對數(shù)后乘以1010就行了就行了。 在電信技術(shù)中經(jīng)常是取以在電信技術(shù)中經(jīng)常是取以1010為底的常用對數(shù)和以為底的常用對數(shù)和以=2.718=2.718為底的自然對數(shù)來表示。其所取的相應(yīng)為底的自然對數(shù)來表示。其所取的相應(yīng)單位分別為貝爾（單位分別為貝爾（B B）和）和奈培奈培（NpNp）。）。 早期，無線電領(lǐng)域多使用dB，載波電話、電報等多

48、使用Np；1980年規(guī)定：全國電信部門統(tǒng)一使用分貝dB為電信傳輸單位。 測量電信號的基準(zhǔn)點：取1mW功率作為基準(zhǔn)值，這基準(zhǔn)值是在600歐姆（）的電阻上耗散一毫瓦功率，此時電阻上的電壓有效值為0.775伏(V)，所流過的電流為1.291毫安（mA）。取作基準(zhǔn)值的1mW，0.775V，1.291mA分別稱為零電平功率，零電平電壓和零電平電流。（我國不采用電流電平測量基準(zhǔn)）。 m=10 lg(/1)dBm v=20Lg(/0.775) (dB) m=v10Lg（600/）(dBm) 在有線通信系統(tǒng)和設(shè)備常采用600歐的輸入/輸出端口，無線通信系統(tǒng)和設(shè)備的平衡輸入/輸出端口常常采用300歐的阻抗，電視

49、、圖像、視頻系統(tǒng)的輸入/輸出端口常常采用75歐的阻抗，無線通信系統(tǒng)和設(shè)備的射頻不平衡輸入/輸出端口往往采用50歐的標(biāo)準(zhǔn)阻抗。 x0 xEz20lg(dB)E 工程上常用衰減系數(shù)表示損耗媒質(zhì)對電磁波的吸收情況。常用分貝（dB)或奈培（Np)進(jìn)行振幅衰減的計算具體定義如下：x0 xEzln(Np)E 1Np8.686dB由此可推出： 對應(yīng)的單位分別為：dB/m , Np/m導(dǎo)電媒質(zhì)中平面波的波長為導(dǎo)電媒質(zhì)中平面波的波長為 222112 可見，此時波長不僅與媒質(zhì)特性有關(guān)，而且與頻率的關(guān)系是可見，此時波長不僅與媒質(zhì)特性有關(guān)，而且與頻率的關(guān)系是非線性非線性的。的。 導(dǎo)電媒質(zhì)中的波阻抗導(dǎo)電媒質(zhì)中的波阻抗

50、Zc 為為ecj1Z可見，波阻抗為可見，波阻抗為復(fù)數(shù)復(fù)數(shù)。因為波阻抗為復(fù)數(shù)，電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的相位不同。因為波阻抗為復(fù)數(shù)，電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的相位不同。導(dǎo)電媒質(zhì)中磁場強(qiáng)度為導(dǎo)電媒質(zhì)中磁場強(qiáng)度為 zEHxyjzkxEkcj0cezj zx0(1j)E ee 可見，磁場的振幅也不斷可見，磁場的振幅也不斷衰減衰減，且磁場強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的，且磁場強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的相位不同相位不同。ExHyz 因為電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的因為電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的相位相位不同，復(fù)能流密度的實部及虛部均不不同，復(fù)能流密度的實部及虛部均不會為零，這就意味著平面波在導(dǎo)電媒會為零，這就意味著平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播時，既有單向流動的質(zhì)

51、中傳播時，既有單向流動的傳播傳播能能量，又有來回流動的量，又有來回流動的交換交換能量。能量。 兩種兩種特殊特殊情況：情況： 第一第一，若，若 ，具有，具有低低電導(dǎo)率的介質(zhì)屬于這種情況。此時，可以電導(dǎo)率的介質(zhì)屬于這種情況。此時，可以近似認(rèn)為近似認(rèn)為222111 2 那么那么 這些結(jié)果表明，電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度這些結(jié)果表明，電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度同相同相，但兩者振幅仍不斷，但兩者振幅仍不斷衰減衰減。電導(dǎo)率電導(dǎo)率 愈大，則振幅衰減愈大。愈大，則振幅衰減愈大。 第二第二，若，若 ，良良導(dǎo)體屬于這種情況。此時可以近似認(rèn)為導(dǎo)體屬于這種情況。此時可以近似認(rèn)為 21f 2 fZ) j1 (jc那么那么此式表明，此式

52、表明，電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度不同相電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度不同相，且因，且因 較大，兩者振幅發(fā)較大，兩者振幅發(fā)生急劇衰減，以致于電磁波無法進(jìn)入良導(dǎo)體深處，僅可存在其表面生急劇衰減，以致于電磁波無法進(jìn)入良導(dǎo)體深處，僅可存在其表面附近，這種現(xiàn)象稱為附近，這種現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)集膚效應(yīng)。 場強(qiáng)振幅衰減到表面處振幅場強(qiáng)振幅衰減到表面處振幅 的深度稱為的深度稱為集膚深度集膚深度，以，以 表表示，則由示，則由e11ee11f 可見，可見，集膚深度與頻率集膚深度與頻率 f 及電導(dǎo)率及電導(dǎo)率 成反比成反比。表 五種頻率電磁波在銅中的各參數(shù)比較(=5.8107S/m) f0vpd50Hz6000km5.872cm2.94m

53、/s107(1/m)9.346(mm)1MHz300m0.4152mm415.2m/s15132(1/m)65.3(m)3MHz100m0.2397mm719.2m/s26206(1/m) 38.16(m)100MHz3m41.52m4.152km/s 151320(1/m) 6.53(m)3GHz10cm7.581m22.743km/s 828811(1/m) 1.206(m)ppv22v 2ff 111d2f 三種頻率時三種頻率時銅銅的集膚深度的集膚深度4103 f /MHz0.051 /mm29.80.0660.00038可見，隨著可見，隨著頻率升高頻率升高，集膚深度，集膚深度急劇地急劇

54、地減小。減小。 因此，具有一定厚度的金屬板即因此，具有一定厚度的金屬板即可屏蔽高頻時變電磁場?？善帘胃哳l時變電磁場。 對應(yīng)于比值對應(yīng)于比值 的頻率稱為的頻率稱為界界限頻率限頻率，它是劃分媒質(zhì)屬于低耗介質(zhì)，它是劃分媒質(zhì)屬于低耗介質(zhì)或?qū)w的界限?；?qū)w的界限。1310154101116109 .1616104 .104媒媒 質(zhì)質(zhì)頻頻 率率 （MHz）干干 土土2.6 （短波短波）濕濕 土土6.0 （短波短波）淡淡 水水0.22 （中波中波）海海 水水 890 （超短波超短波）硅硅 （微波微波） 鍺鍺 （微波微波）鉑鉑 （光波光波）銅銅 （光波光波） 比值的大小實際上反映了傳導(dǎo)電比值的大小實際上反映

55、了傳導(dǎo)電流與位移電流的幅度之比?？梢?，流與位移電流的幅度之比?？梢?，非非理想介質(zhì)中以位移電流為主理想介質(zhì)中以位移電流為主，良導(dǎo)體良導(dǎo)體中以傳導(dǎo)電流為主中以傳導(dǎo)電流為主。 平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播時，振幅不斷衰減的物理原因是由于電平面波在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播時，振幅不斷衰減的物理原因是由于電導(dǎo)率導(dǎo)率 引起的引起的熱熱損耗，所以損耗，所以導(dǎo)電媒質(zhì)導(dǎo)電媒質(zhì)又稱為又稱為有耗媒質(zhì)有耗媒質(zhì)，而電導(dǎo)率為零，而電導(dǎo)率為零的的理想介質(zhì)理想介質(zhì)又稱為又稱為無耗媒質(zhì)無耗媒質(zhì)。 一般說來，媒質(zhì)的損耗除了由于電導(dǎo)率引起的熱損失以外，媒質(zhì)的一般說來，媒質(zhì)的損耗除了由于電導(dǎo)率引起的熱損失以外，媒質(zhì)的極化極化和和磁化磁化現(xiàn)象也會產(chǎn)生

56、損耗?？紤]到這類損耗時，媒質(zhì)的介電常數(shù)及現(xiàn)象也會產(chǎn)生損耗?？紤]到這類損耗時，媒質(zhì)的介電常數(shù)及磁導(dǎo)率皆為磁導(dǎo)率皆為復(fù)數(shù)復(fù)數(shù)，即，即 ， 。 j j 復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率的虛部虛部代表代表損耗損耗，分別稱為，分別稱為極化損耗極化損耗和和磁磁化損耗化損耗。 非鐵磁性物質(zhì)可以不計非鐵磁性物質(zhì)可以不計磁化磁化損耗。損耗。波長大于微波的電磁波，媒質(zhì)的波長大于微波的電磁波，媒質(zhì)的極化極化損耗也可不計。損耗也可不計。例例 已知向正已知向正 z 方向傳播的均勻平面波的頻率為方向傳播的均勻平面波的頻率為 5 MHz ，z = 0 處處電場強(qiáng)度為電場強(qiáng)度為 x方向，其有效值為方向，其有效值為1

57、00(V/m)。若。若 區(qū)域為海水，區(qū)域為海水，其電磁特性參數(shù)為其電磁特性參數(shù)為 ，試求，試求: 該平面波該平面波在海水中的相位常數(shù)、衰減常數(shù)、相速、波長、波阻抗和集膚深度。在海水中的相位常數(shù)、衰減常數(shù)、相速、波長、波阻抗和集膚深度。 在在 z = 0.8m 處的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的瞬時值以及復(fù)能流密度。處的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的瞬時值以及復(fù)能流密度。 0z(S/m) 4 , 1 ,80rr解解 10 Hz10576f1180801036110497f8.89 (rad/m) 可見，對于可見，對于 5MHz 頻率的電磁波，海水可以當(dāng)作頻率的電磁波，海水可以當(dāng)作良導(dǎo)體良導(dǎo)體，其相位常數(shù)為，其相位常

58、數(shù)為f8.89 (Np/m) 衰減常數(shù)為衰減常數(shù)為(m) 707. 02k波長為波長為 j4f(1j)(1j)e ()2波阻抗波阻抗 Zc 為為 (m/s) 1053. 36pkv相速為相速為 (m)112. 01f集膚深度集膚深度 為為zj zx(z)100ee (V/m) eE 根據(jù)以上參數(shù)獲知，海水中電場強(qiáng)度的復(fù)振幅為根據(jù)以上參數(shù)獲知，海水中電場強(qiáng)度的復(fù)振幅為z1(z)(z)eHEzj zy100ee (A/m) e磁場強(qiáng)度復(fù)振幅為磁場強(qiáng)度復(fù)振幅為根據(jù)上述結(jié)果求得，在根據(jù)上述結(jié)果求得，在 z = 0.8m 處，電場強(qiáng)度及磁場強(qiáng)度的瞬時值為處，電場強(qiáng)度及磁場強(qiáng)度的瞬時值為)8 . 089.

59、 810sin(e2100) , 8 . 0(78 . 089. 8ttxeE)11. 710sin(115. 07xte)411. 710sin(115. 0) , 8 . 0(7ttyeH)70. 710sin(0366. 07tye復(fù)能流密度為復(fù)能流密度為 *2j*2 z624czz100e6644 10 e (W/m ) eeSEH 可見，頻率為可見，頻率為 5MHz 的電磁波在海水中被強(qiáng)烈地衰減，因此位于的電磁波在海水中被強(qiáng)烈地衰減，因此位于海水中的潛艇之間，海水中的潛艇之間，不可能不可能通過海水中的直接波進(jìn)行無線通信。通過海水中的直接波進(jìn)行無線通信。必須必須將其收發(fā)天線移至海水表面

60、附近，利用海水表面的導(dǎo)波作用形成的表將其收發(fā)天線移至海水表面附近，利用海水表面的導(dǎo)波作用形成的表面波，或者利用電離層對于電磁波的面波，或者利用電離層對于電磁波的“反射反射”作用形成的反射波作為作用形成的反射波作為傳輸媒體實現(xiàn)無線通信。傳輸媒體實現(xiàn)無線通信。 解：（1）顯然牛排為不良導(dǎo)體，穿透深度根據(jù)(5-3-26)式計算： 2920089981401111 22.45 101 0.312213 100.020822.45 100.93822.45 10201.0913 10dm 例例: :微波爐利用磁控管輸出的微波爐利用磁控管輸出的2.45GHz2.45GHz的微波加熱食品。在該頻的微波加熱食