電磁場與電磁波期末考試試題A卷

1、電磁場與電磁波期末考試試題A卷考試注意事項(xiàng)一、學(xué)生參加考試須帶學(xué)生證或?qū)W院證明，未帶者不準(zhǔn)進(jìn)入考場。學(xué)生必須按照監(jiān)考教師指定座位就坐。二、書本、參考資料、書包等與考試無關(guān)的東西一律放到考場指定位置。三、學(xué)生不得另行攜帶、使用稿紙，要遵守北京郵電大學(xué)考場規(guī)則，有考場違紀(jì)或作弊行為者，按相應(yīng)規(guī)定嚴(yán)肅處理。四、學(xué)生必須將答題內(nèi)容做在專用答題紙上，做在試卷、草稿紙上一律無效?？荚囌n程電磁場與電磁波考試時(shí)間2007年1 月26日題號一二三四五六七八總分滿分16161016161016100得分閱卷教師一：（16分）簡答以下各題：1. 寫出均勻、理想介質(zhì)中，積分形式的無源（電流源、電荷源）麥克斯韋方程組；

2、（4分）2. 假設(shè)兩種理想介質(zhì)間帶有面密度為的自由電荷，寫出這兩種介質(zhì)間矢量形式的交變電磁場邊界條件；（4分）3. 矩形金屬波導(dǎo)中采用TE10模（波）作為傳輸模式有什么好處（3點(diǎn)即可）；（4分）4. 均勻平面波從媒質(zhì)1（e1，m1=m0，s1=0）垂直入射到與媒質(zhì)2（e2，m2=m0，s2=0）的邊界上。當(dāng)e1與e2的大小關(guān)系如何時(shí)，邊界上的電場振幅大于入射波電場振幅？當(dāng)e1與e2的大小關(guān)系如何時(shí)，邊界上的電場振幅小于入射波電場振幅？（4分）答：（1）電場在邊界上振幅與入射波振幅之比是1+R，所以問題的關(guān)鍵是判的R 的正負(fù)。第一問答案e1 < e2 ，第二問答案 e1> e2二、(

3、16分)自由空間中平面波的電場為：，試求：1. 與之對應(yīng)的；（5分）2. 相應(yīng)的坡印廷矢量瞬時(shí)值；（5分）3. 若電場存在于某一均勻的漏電介質(zhì)中，其參量為（, ，），且在頻率為9kHz時(shí)其激發(fā)的傳導(dǎo)電流與位移電流幅度相等，試求電導(dǎo)率。（6分）解：1容易看出是均勻平面波，因此有（A/m）或者直接利用麥克斯韋方程也可以求解：2若對復(fù)數(shù)形式取實(shí)部得到瞬時(shí)值，則，（W/m2）。若瞬時(shí)值是取虛部，則結(jié)果為。3根據(jù)條件可知（S/m）三、（10分）空氣中一均勻平面波的電場為,問欲使其為左旋圓極化波，A？欲使其為右旋圓極化波，A？解：（1）左旋圓極化波時(shí)，（2）右旋圓極化波時(shí)，由于，所以。在xoy平面上畫出和

4、，由向（相位滯后的方向）旋轉(zhuǎn)，拇指指向k，符合左手螺旋，因此左旋圓極化波情況下要超前，即；反之，右旋圓極化波情況下要滯后，即。四、（16分）自由空間波長為m的電磁波在導(dǎo)體銅內(nèi)傳播。已知銅的S/m，銅表面處的磁場強(qiáng)度大小為A/m。求：1. 波在銅內(nèi)的相移常數(shù)，相速度及波長；（4分）2. 波在銅內(nèi)的波阻抗及導(dǎo)體表面處的電場強(qiáng)度大?。唬?分）3. 波的趨膚深度；（4分）4. 銅的表面電阻率。（4分）解：（1）頻率（Hz）損耗角正切，故銅可視為良導(dǎo)體。相移常數(shù) （rad/m）相速度（m/s）波長（m）（2）波在銅內(nèi)的表面阻抗（）因?yàn)椋蕦?dǎo)體表面處的電場強(qiáng)度（V/m）（3）波的趨膚深度（m）（4）銅的表

5、面電阻率（）五、（16分）一均勻平面波由空氣垂直入射到位于x=0的理想介質(zhì)(m0,e)平面上，已知(H/m)，入射波電場強(qiáng)度為試求：1. 若入射波電場幅度V/m，反射波磁場幅度為A/m，是多少？（6分）2. 求反射波的電場強(qiáng)度；（5分）3. 求折射波的磁場強(qiáng)度。（5分）解：（1）通過電場的反射系數(shù)R求反射波電場幅度為 所以電場的反射系數(shù)為所以 ，即所以 ，（2）求反射波的電場強(qiáng)度由 （）可得電場的反射系數(shù)為，折射系數(shù)為反射波在x方向，電場強(qiáng)度的幅度是所以 （3）求折射波的磁場強(qiáng)度折射波仍在x方向，電場強(qiáng)度的幅度是，相移常數(shù)是所以折射波電場強(qiáng)度為所以六、（10分）矩形波導(dǎo)傳輸TE10波，尺寸為2.5×1.5cm2，工作頻率為7.5GHz，波導(dǎo)內(nèi)部填充，的理想介質(zhì)，試求：相移常數(shù)，相速，截止頻率及波阻抗Z的值。七、（16分）有兩個(gè)電偶極子，一個(gè)水平放于地面上，一個(gè)垂直于地面放置，此兩電偶極子與地面無限靠