2017年南京航空航天大学540电子科学与技术专业综合之电磁场与电磁波复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 在导电媒质中，均匀平面波的相速是否与频率有关？
【答案】在导电媒质中，均匀平面波的相速与频率有关，在同一种导电媒质中，不同频率的电磁波的相速是不同的。
2． 什么是坡印廷定理？它的物理意义是什么？
【答案】坡印廷定理-穿过闭合面S 进入体积V 内的电磁能流。
3． 说出理想介质和导电介质中均匀平面电磁波性质的差异。
【答案】（1）理想介质均勾平面电磁波性质：①电磁波为横电磁波，电场E 、磁场H 与电磁波传播方向n 三者之间相互正交，且满足右手螺旋关系；②媒质的特性阻抗为实数，电场五与磁场//同相；③为无衰减的行波。
（2）导电介质中均勾平面电磁波性质：①电磁波为横电磁波，电场E 、磁场H 与电磁波传播方向n 三者之间相互正交，且满足右手螺旋关系；②媒质的特性阻抗为复数，电场E 与磁场H 之间存在相位差；③相速与频率有关，损耗媒质为色散媒质，且电磁波为衰减的行波。
4． 试说明为什么单导体的空心或填充电介质的波导管不能传播TEM 波。
【答案】如果空心或填充电介质的波导管内存在TEM 波，则磁场矢量应在横截面内，磁力线在横截面内形成闭合曲线，沿闭合磁力线的磁场积分应等于与之交链即轴向的电流，波导管不存在轴向的传导电流，因此必要求有轴向位移电流，这就要求存在轴向电场，而TEM 波在传播方向上不存在电磁场。因此单导体的空心或填充电介质的波导管不能传播TEM 波。
5． 什么是简并现象？
【答案】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，这种现象就称为简并现象。
6． 试写出均匀、理想介质中微分形式的麦克斯韦方程组及辅助方程（描述之间的关系）。
【答案】均匀、理想介质中微分形式的麦克斯韦方程组及辅助方程分别为：
它表明体积V
内电磁能量随时间变化的増长率等于场体积V 内的电荷电流所做的总功率之和，等于单位时间内
二、计算与分析题
7． 试证明：同轴线单位长度的静电储能的电容。
【答案】根据题意，在同轴线上取长为lm 的一段，由电介质中的高斯定理同轴线上单位长度的电场强度为积分可得同轴线内外导体间的电压同轴线单位长度的电容
同轴线单位长度的静电能
题目得证。
8． 频率为f=1.8GHz、x 方向极化的均匀平面波在媒质播，电场强度的幅度为0.5V/m。试求： （1）该媒质中波的衰减常数、相移常数； （2）电场强度和磁场强度的瞬时值表达式。 【答案】（1）由题意，
为有损媒质。
（2）
，方向沿轴的径向；
得
式中为单位长度上的电荷量，C 为单位长度上
中沿z 方向传
9． 有一线极化的均匀平面波在海水（在y=0处为
（1）求衰减常数、相位常数、本征阻抗、相速、波长及透入深度； （2）求出H 的振幅为0.01A/m时的位置； （3）写出E （y ，t ）和H （y ，t ）的表本式。 【答案】⑴可见，在角频率
•时，海水为一般有损耗媒质，故
）中沿+y方向传播，其磁场强度
（2）由
即
得
（3）其复数形式为
故电场的复数表示式为