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1、第二章小結(jié)內(nèi)容：建立麥克斯韋方程組，討論電磁場的能量和能流。麥克斯韋方程組的基礎(chǔ)：三個電磁現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)定律+兩個假設(shè)一.麥克斯韋方程組二.介質(zhì)的電磁性質(zhì)1.介質(zhì)在場的作用下發(fā)生極化和磁化，極化電荷、磁化電流的分布 2.各向同性線性非鐵磁介質(zhì)的本構(gòu)方程三.電磁場的能量能量密度能流密度矢量通過某曲面 的電磁功率 第四章小結(jié)內(nèi)容：靜態(tài)電磁場的處理方法，邊值問題的求解出發(fā)點(diǎn)：麥克斯韋方程組 對于靜態(tài)場，電場與磁場相互獨(dú)立，可以分開 討論。一.靜電場方法：根據(jù)靜電場的無旋性，引入標(biāo)量電位，將矢量場問題 轉(zhuǎn)化為相對簡單的標(biāo)量場問題。無界空間二.穩(wěn)恒磁場方法：根據(jù)磁場的無散性，引入矢量磁位來描寫穩(wěn)恒磁場。無界

2、空間對于回路電流的磁場，有穩(wěn)恒磁場的無源區(qū)域，可以引入標(biāo)量磁位三.靜電場的邊值問題 在給定的邊界條件下求解泊松方程或拉普拉斯方程方法：1.鏡像法 在所求解場區(qū)域以外的空間中適當(dāng)位置上，設(shè)置適當(dāng)?shù)南耠姾蓙硖娲缑嫔系碾姾傻男Ч?，像電荷與源電荷共同作用結(jié)果滿足場域邊界面上給定的邊界條件，從而可以將界面移去，使所求解的邊值問題轉(zhuǎn)化為無界空間的問題。導(dǎo)體平面的鏡像：q=q，q、q 的位置關(guān)于平面對稱。導(dǎo)體球面的鏡像：q=aq/d，q、q 的位置關(guān)于球面反演。2.分離變量法(1)直角坐標(biāo)系 令 (x,y,z)=X(x)Y(y)Z(z)，用 Ui(i=x,y,z)表示第 i 個坐標(biāo)變量的函數(shù)，則方程的解(

3、2)圓柱坐標(biāo)系（二維平面場）通解(3)球坐標(biāo)系（軸對稱場）通解解題步驟：1）建立坐標(biāo)系2）列出邊界條件3）寫出通解，由邊界條件定常數(shù)，得特解。第五章小結(jié)內(nèi)容：無界空間中平面電磁波的傳播出發(fā)點(diǎn)：無源麥克斯韋方程組方法：引入場量的復(fù)數(shù)表示由無源麥克斯韋方程組可以得到亥姆霍茲方程處理的問題：1.均勻平面電磁波TEM 波 理想介質(zhì),k,均為實(shí)數(shù)平面電磁波的特性：(1)振幅保持不變(2)E、H 同相(3)不顯含(4)We=Wm2.電磁波的極化 兩個相互垂直的線極化波可以合成為線極化波(=0 或 )、圓極化波(=/2且等幅)或橢圓極化波(0,)。反過來，一個任意極化波可以分解為兩個相互垂直、有恒定相差的線

4、極化波 導(dǎo)電介質(zhì)c=-j/為復(fù)數(shù),k=-j,=ej也為復(fù)數(shù)良導(dǎo)體 /1,振幅指數(shù)衰減 衰減系數(shù)E、H 有相差 E-H=顯含We Wm第六章小結(jié)內(nèi)容：平面電磁波在界面處的反射、折射出發(fā)點(diǎn)：邊界條件方法：利用邊界條件推導(dǎo)出發(fā)射、折射定律以及菲涅爾公式理想介質(zhì) =實(shí)數(shù)，導(dǎo)電介質(zhì) =復(fù)數(shù)，理想導(dǎo)體 =0。kR,kT的方向由反射、折射定律確定，ER,ET 的振幅由菲涅爾公式確定。處理的問題：1.對界面的垂直入射 (1=0,2=0)(1)對理想導(dǎo)體的垂直入射 2=0,R=1,T=0。全反射，介質(zhì)1中的總電磁波為駐波。(2)對理想介質(zhì)的垂直入射 R 0,T 0。介質(zhì)1中的總電磁波為行駐波。2.對界面的斜入射

5、 (1 0,2 0)(1)對理想導(dǎo)體的斜入射 2=0,R=1,T=0。全反射，介質(zhì)1中的總電磁波平行導(dǎo)體表面?zhèn)鞑ァ?2)對理想介質(zhì)的斜入射 全折射：1B 時，R/=0。全反射：1c 時，R=1,T 0。第七章小結(jié)內(nèi)容：電磁波在導(dǎo)行系統(tǒng)中的傳播出發(fā)點(diǎn)：無源麥克斯韋方程組（齊次亥姆霍茲方程）+邊界條件方法：縱向分量法導(dǎo)行波的表達(dá)式為由齊次亥姆霍茲方程，可推出縱向分量滿足標(biāo)量方程kc 為本征值，由導(dǎo)行系統(tǒng)的邊界條件決定。根據(jù)麥克斯韋方程組，可推出橫向分量與縱向分量的關(guān)系 求解縱向分量的二維齊次標(biāo)量方程，得出 Ez 和 Hz，再由橫縱關(guān)系便可求出導(dǎo)行波。導(dǎo)行波的特性截止波長、傳輸條件當(dāng) c 時，=j，

6、傳輸狀態(tài)。導(dǎo)行波的相速、波長、群速以及波阻抗電場橫向分量與磁場橫向分量之間的關(guān)系傳輸功率處理的問題：1.矩形波導(dǎo)2.方程在直角坐標(biāo)系中的解為TE 波：Ez=0，邊界條件所以TM 波：Hz=0，邊界條件所以主模為 TE10 模2.圓波導(dǎo)極坐標(biāo)系中，方程的解為TE 波：Ez=0，邊界條件所以亦即TM 波：Hz=0，邊界條件所以亦即內(nèi)容：時變電荷、電流分布激發(fā)的時變電磁場出發(fā)點(diǎn)：有源麥克斯韋方程組方法：用矢量位 A 和標(biāo)量位 共同描寫時變電磁場洛侖茲規(guī)范下，A 和 滿足方程方程的滯后位解第八章小結(jié)時諧電磁場而且 A 與 有簡單的關(guān)系所以，在時諧情形下，只要電流分布已知，就可求出電磁場：處理的問題：1

7、.電基本振子輻射（短直線天線輻射）電偶極子沿 z 軸，I(t)=Iejt，激發(fā)的矢量位：（R r-zcos）又因?yàn)?l,分母中的 zcos 可以忽略球坐標(biāo)下，A 的三個分量為所以遠(yuǎn)區(qū)遠(yuǎn)區(qū)輻射場的特性 電場只有 E 分量，磁場只有 H 分量，它們相互垂直，并且都與傳播方向相垂直。因此，電基本振子的輻射場是沿徑向的 TEM 波。電場、磁場的振幅滿足 是非均勻球面波。輻射具有方向性，方向性函數(shù)為 f(,)=sin 輻射功率和輻射電阻2.磁基本振子輻射場（圓線天線輻射）對偶原理方法：引入磁荷和磁流磁荷產(chǎn)生磁場，磁流產(chǎn)生電場。電型源的場與磁型源的場方程互為對偶邊界條件對偶關(guān)系由電基本振子的輻射場計(jì)算結(jié)果

8、，應(yīng)用對偶原理，并利用可導(dǎo)出磁基本振子的輻射場：磁基本振子的輻射場的性質(zhì)與電基本振子的輻射場類似。而且這兩種基本振子的 E 相互垂直，H 也相互垂直。利用這一特性，可用一個電基本振子和一個磁基本振子，并使振子軸線與小圓環(huán)平面中心法向相重合，構(gòu)成圓極化波天線。3.對稱振子天線（長直線天線輻射）對稱振子上的電流分布可近似表示為 將長直線天線看作由無限多個電基本振子組成，這無限多個基本振子的輻射場的疊加即為天線的輻射場。所以對稱振子的輻射場為 對稱振子的輻射特性與電基本振子的相似。但對稱振子的方向性與電基本振子的顯著不同。方向性函數(shù)為4.均勻直線陣 直線陣由 N 個具有相同電流振幅，電流相位按等差級數(shù)遞增或遞減的陣元等間距、同極化方向排列構(gòu)成。各陣元在場點(diǎn)所產(chǎn)生的場的疊加即為均勻直線陣的輻射場 第i 個陣元上的電流為 第 i 個陣元中心距遠(yuǎn)區(qū)場點(diǎn)的距離為則 fN(,)稱為陣因子，使陣因子取極大值的方向稱為陣因子主向。令即可求出陣因子的主向。均勻直線陣的陣因子主向?yàn)?可以通過相差改變 來調(diào)節(jié)陣因子主向。