電磁場(chǎng)與電磁波考題整理

1、在給定尺寸的矩形波導(dǎo)中，傳輸模式的階數(shù)越高，相應(yīng)的截止頻率（A）A、 越高B、越低 C、與階數(shù)無(wú)關(guān)2、 假定磁荷不存在的情況下，穩(wěn)恒電流磁場(chǎng)是（D）A、無(wú)源無(wú)旋場(chǎng) B、有源無(wú)旋場(chǎng) C、有源有旋場(chǎng)D、無(wú)源有旋場(chǎng)3、 時(shí)變電磁場(chǎng)中，在理想導(dǎo)體表面，（B）A、 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的方向都垂直于表面B、 電場(chǎng)的方向垂直于表面，磁場(chǎng)的方向都平行于表面C、 電場(chǎng)的方向平行于表面，磁場(chǎng)的方向垂直于表面在兩個(gè)夾角為600的接地導(dǎo)體D、 電場(chǎng)與磁場(chǎng)的方向都平行于表面TE （r=P.P. ）4、在傳輸TE10模的矩形空波導(dǎo)觀眾，當(dāng)填充電介質(zhì)eb:0，14）后，設(shè)工作頻率不變，其波阻抗ZTE^將（B）A、變大 B、變小C、不變5、 一圓極化電磁波從媒質(zhì)參數(shù)為￡r=31r"1的介質(zhì)入射到空氣中，要使電場(chǎng)的平行極化分量不產(chǎn)生反射，入射角應(yīng)為（B）A、15。 B、30。 c、45。 D、6°。6、 已知均勻平面電磁波的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量為E-（2ex-3〃E0e-*，由此可知，該平面電磁波是（C）沿Z軸正方向傳播的左旋橢圓極化波沿Z軸負(fù)方向傳播的右旋圓極化波沿Z軸正方向傳播的線極化波沿Z軸負(fù)方向傳播的線極化波7、 已知均勻平面電磁波電場(chǎng)復(fù)振幅分量為E=（2e+5e-jpi2e）?102e-狄z，由此可知，該平面電磁波是 （貌似題目有誤）沿Z軸正方向傳播的右旋橢圓極化波沿Z軸負(fù)方向傳播的左旋圓極化波沿Z軸正方向傳播的線極化波沿Z軸負(fù)方向傳播的線極化波8、按照麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法中正確的是（C）恒定的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)恒定的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電9、諧變電磁場(chǎng)所滿足的麥克斯韋方程組中，能反映“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)'和“變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)”這一物理思想的兩個(gè)方程是 (B) —^ 、L^ —^—^ —?—、 —*■(A)V-H=0,V-E= (B)VxH=J+沁既,VxE=_gH8(C)VxH=J,VxE=0 (D)VxH=0,VxE=-81Jds=—^q=0 —1、 寫出電流連續(xù)方程在電流恒定時(shí)，積分形式：S出；微分形式：V?J=0.—_VxE=—迎2、 麥克斯韋方程組中的V.D=P0和 竊表明：不僅―自由電荷—要產(chǎn)生電場(chǎng)，而且—變化的磁場(chǎng)也要產(chǎn)生電場(chǎng)。3、 已知電場(chǎng)中一閉合面上的電通量密度，（電位移）D的通量不等于零，則意味著該面內(nèi)一定存在自由電荷。（。4、 坡印廷矢量等于電通密度矢量和磁通密度矢量的點(diǎn)積。（X）5、 波導(dǎo)管的高通濾波特性是指一定的波導(dǎo)管只能讓頻率__大于―某一特定值的電磁波通過(guò)，該特定頻率成為—截止頻率。6、 在矩形波導(dǎo)中能傳播的電磁波模式有：—TM—波和_TE—波，不能傳播—TEM—波。?！馈?、兩個(gè)同頻率、振幅相等、同方向、相位差為2、極化方向互相垂直的線極化波的合成波是—圓極化波.8、 TEM波由空氣斜入射到理想導(dǎo)體表面（z=0處的平面），已知入射波電場(chǎng)為2—兀E+=E0ej皿—3x—4z），則工作波長(zhǎng)人=5。9、諧振腔的兩個(gè)主要參量是 諧振頻率和品質(zhì)因素。10、電磁波垂直入射至兩種媒質(zhì)分界面時(shí)，反射系數(shù) r與透射系數(shù)t之間的關(guān)系為宜r=t。11、 什么是簡(jiǎn)并現(xiàn)象？在導(dǎo)波系統(tǒng)中，當(dāng)兩個(gè)模式的截止波長(zhǎng)相等時(shí)，它們存在的可能性是相同的，這種這種現(xiàn)象就稱為簡(jiǎn)并現(xiàn)象。12、 在理想介質(zhì)中傳播的均勻平面波又有何特性？*電場(chǎng)、磁場(chǎng)與傳播方向之間相互垂直，是橫電磁波（TEM波）；*無(wú)衰減，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的振幅不變；*波阻抗為實(shí)數(shù)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)同相位；*電磁波的相速與頻率無(wú)關(guān)，無(wú)色散；*電場(chǎng)能量密度等于磁場(chǎng)能量密度，能量的傳輸速度等于相速。13、 在導(dǎo)電媒質(zhì)中傳播的均勻平面波有何傳播特性？*電場(chǎng)強(qiáng)度E、磁場(chǎng)強(qiáng)度H與波的傳播方向相互垂直，是橫電磁波（TEM波）；*媒質(zhì)的本征阻抗為復(fù)數(shù)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)不同相位，磁場(chǎng)滯后于電場(chǎng)角；*在波的傳播過(guò)程中，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的振幅呈指數(shù)衰減；*波的傳播速度（相度）不僅與媒質(zhì)參數(shù)有關(guān)，而且與頻率有關(guān)（有色散）。14、 簡(jiǎn)述矩形波導(dǎo)中的TM波特征。*m和n有不同的取值，對(duì)于m和n的每一種組合都有相應(yīng)的截止波數(shù)kcmn和場(chǎng)分布，即一種可能的模式，稱為TMmn模或TEmn模；*不同的模式有不同的截止波數(shù)kcmn；*由于對(duì)相同的m和n，TMmn模和TEmn模的截止波數(shù)kcmn相同，這種情況稱為模式的簡(jiǎn)并；*對(duì)于TEmn模，其m和n可以為0，但不能同時(shí)為0；而對(duì)于TMmn模，其m和n不能為0，即不存在TMm0模和TM0n模。15、已知矩形波導(dǎo)的橫截面尺寸axb=23*10mm2.試求TEio模的截止波長(zhǎng)和截止頻率；⑵若工作波長(zhǎng)人=10mm時(shí)，波導(dǎo)中能傳輸哪些模式?(3)計(jì)算該工作頻率下TEio模的波導(dǎo)波長(zhǎng)。一個(gè)空氣填充的矩形波導(dǎo)工作在X波段,橫截面尺寸為金x如其中。二象.彩皿j￡?=10.IGimric.試求TEm模的截止波長(zhǎng)和截止頻率；&= =45.72mmL-fe=c/^=6.562GHz若工作頻率為15G&時(shí)，試問(wèn)有哪些模式可以在該波導(dǎo)中傳播；/口=1 —20曬幽(又<A/)=2a=45J2mm,幾迎=a= 4以=2b=20.32mmTEIO,TE20,TE01計(jì)算該工作頻率下TE“模的波導(dǎo)波長(zhǎng)。A二.④—=22.24mm在自由空間傳播的均旬平面電磁波的電場(chǎng)強(qiáng)度復(fù)矢量為故蕓')=如房-皿*可寸/血十求：(1)平面電磁波的待播方向、頻率；(W)波的極化方式；⑴磁場(chǎng)強(qiáng)度； (自由空間：禹=4時(shí)偵0')點(diǎn)=一(F/m))_ ■J：6；Txll.：r解:(1)電磁波沿著+￡方向待播由己知可以得到，止=20打=曲無(wú)=2玳』住°。又己知均旬平面電磁波在自由空間待播，所以禹=4如"印m),q=——-一(F/m)36ttx10則可以得到/=半=E儼=知法2打

⑵由于-tt弟=10"辱理=1尸(V/m),做=皿=弓■1-1所以，為左旋圓極化口⑶解：由H=-n^E可以知道??且咋特=%=120術(shù)口)所以，可以得到//⑵=LexE(>)= *但ic)t疽的郵+弓10』「陽(yáng)。*']偈，120tt，『 '=-琴.65x10七-牌七】+瑟.65x1CT%瑚如氣A/m)FFFFFFFFNFFFFFFFFFNFFFFFFFFFNFFFFFFFFNFFFFFFFFFNFFFFFFFF/////////////////////////////////////////////////////////////FFFFFFrrNFFFFFFrrrNFFFFFFrrrNFFFFFFrrNFFFFFFFrrNFFFFFFrr//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////打打打打打打卜打打打打打mFFFF打打mFFF打打卜打打打打打mFFF///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////FFFFFFrrNFFFFFFrrrNFFFFFFrrrNFFFFFFrrNFFFFFFFrrNFFFFFFrr//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

打打打打打打卜打打打打打mFFFF打打打打打打打卜打打打打打mFFF例：在空氣中傳播的均勻平面波的磁場(chǎng)強(qiáng)度的復(fù)數(shù)表示式為16、波動(dòng)方程其xVxH=V（VfFFFF打打打打打打卜打打打打打mFFFF打打打打打打打卜打打打打打mFFFFFFFFFrrNFFFFFFrrrNFFFFFFrrrNFFFFFFrrNFFFFFFFrrNFFFFFFrrVxHVxE—?10=0gdtdH/////WZ/////次/16、波動(dòng)方程其xVxH=V（VfFFFF打打打打打打卜打打打打打mFFFF打打打打打打打卜打打打打打mFFFFFFFFFrrNFFFFFFrrrNFFFFFFrrrNFFFFFFrrNFFFFFFFrrNFFFFFFrrVxHVxE—?10=0gdtdH/////WZ/////次/H打z=Vx4鏟“".,5555W.L■WWF.E*WW.W.5。。'Sf/WS〃"/z///zzzzzzzz///zz^tz////zzzzzzz///zzzzzzznf片片耳rrrfF片片nrrFf片片nrrf片片耳rrrv（v-H）—V2H=—mV-H=0V-E=0dt2—?一 d2HV2H—m——=0dt2—?式中A為常數(shù)。求：（1）波矢量k；（2）波長(zhǎng)和頻率；（3）A的值；（4）相伴電場(chǎng)的復(fù)數(shù)形式.H=（-eA+\2+—4）e-j兀（4%+3z）解：（1）因?yàn)镠=H/項(xiàng)"解：（1）因?yàn)镠=H/項(xiàng)"貝口k-4兀、k=((3n)2+(4n)2k=y=5n，所以Hm=-e^+ey2+匕40、k=3兀，k，k?r=kx+ky+kz=4nx+3nz=e4n+e3nen—>(2)k 4 3=k= e% 5+ [ 52n2n人= = =k5n3X1082/5=7.5x108Hz（3）k?H=4n(-A)+0x2+3nx（3）17、常用的波導(dǎo)系統(tǒng)的分類：TEM傳輸線（平行雙導(dǎo)線）、金屬波導(dǎo)管、表面波導(dǎo)、光纖等。18 、對(duì)于良導(dǎo)體，其透入深度（趨膚深度不僅可以表示為＜5=1,還可以表a示為』=%,（其中&為衰減系數(shù)，月為相位系數(shù)兒19、TE”波