2017年西华师范大学电磁场与电磁波(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 何谓对称天线?试画出半波对称天线E 面和H 面的方向图。
【答案】两部分长度相等而中心断开并接以馈电的导线,可用作发射和接收天线,这样构成的天线叫对称天线。半波对称天线的E 面和H 面的方向图如图所示。
图
图(a )为E 面的方向图;图(b )为H 面的方向图。
2. 试根据图1中感应面电流方向画出磁力线,并标出防线(写明判断依据)。
图1
【答案】由
可知,磁场垂直于电流线;又由
可知,磁力线为闭合线,磁
力线的方向与电流呈右手螺旋关系,故磁力线及方向如图2所示。
图2
3. 试写出泊松方程的表达式,并说明其意义。
【答案】
4. 电位是如何定义的?
【答案】由静电场基本方程函数的梯度,即
它表示求解区域的电位分布仅决定于当地的电荷分布。
中的负号的意义是什么?
和矢量恒等式
可知,电场强度E 可表示为标量
式中的标量函数称为静电场的电位函数,简称电位; 式中负号表本场强方向与该点电位梯度的方向相反。
5. 试叙述均匀导波系统中的TEM 波、TM 波和TE 波的传播特性。
【答案】在均匀导波系统中, (1)TEM 波的传播特性: 传播常数相速度波阻抗
(2)TM 波的传播特性:
满足标量波动方程传播常数波导波长相速度波阻抗
(3)TE 波的传播特性
满足标量波动方程
TM 波的形式相同。
波阻抗
6. 定性说明临界角全反射的条件。
【答案】当电磁波由一种媒质射向另一媒质时,若在两种媒质的分界面处,电磁波完全反射
其传播条件
其传播条件,传播常数,波导波长,相速度和
和布儒斯特角的定义,并简述在两种非磁性材料分界面上发生全折射和
回来,没有折射波存在,我们称这种现象为全反射,使恰好产生全反射时的入射角称为临界角,发生全反射的条件为:电磁波由光密介质射向光疏介质,且要求入射角大于临界角。
当电磁波由一种媒质射向看另一媒质时,若在两种媒质的分界面处,不产生反射波,只有折射波,这是的入射角称为布儒斯特角,发生全折射的条件为:入射波为平行极化波,且以布儒斯特角入射。
二、计算与分析题
7. 方程
(1)求该标量场的梯度; (2)求出通过点【答案】⑴
(2)所以
8. 均匀平面波从
处的单位法向矢量。
给出一球族,求
的理想电介质中斜入射到与空气的分界面上。试求:
(1)希望在分界面上产生全反射,应该采取多大的入射角;
(2)若入射波是圆极化波,而只希望反射波成为单一的直线极化波,应以什么入射角入射? 【答案】(1)均匀平面波是从稠密媒质入射到稀疏煤质,若取入射角大于临界角,就可产生全反射。
故取
时可产生全反射。
(2)圆极化波可分解为平行极化波和垂直极化波两个分量,当入射角等于布儒斯特角时,平行极化分量就产生全透射,这样,反射波中只有单一的垂直极化分量,即
9. 试以传输线输入端电压电压分布
和电流分布
(1)用指数形式表示; (2)用双曲函数表示。
和电流以及传输线的传播系数和特性阻抗
表示线上任意一点的