2018年东南大学信息科学与工程学院921电磁场与电磁波考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 试说明为什么矩形波导中不能传输TEM 波。试列举一个能传输TEM 波的导波系统。
【答案】假如在矩形波导内存在TEM 波，由于磁场只有横向分量，则磁力线应在横向平面内闭合，这时就要求在波导内存在纵向的传导电流或位移电流。但是，因为矩形波导是单导体波导，波导内没有纵向传导电流。又因为TEM 波的纵向电场
，所以也没有纵向的位移电流；同轴
波导。
2． 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。
3． 在理想介质中，均匀平面波具有哪些特点？
【答案】在理介质中，均匀平面波的传播的特点可归纳为以下几点： （1）电场E 、磁场H 与传播方向之间相互垂直，是TEM 波。 （2）电场与磁场的振幅不变。
（3）波阻抗为实数，电场与磁场同相位。 （4）电磁波的相速与频率无关。 （5）电场能量密度等于磁场能量密度。
4． 多导体系统的部分电容是如何定义的？试以考虑地面影响时的平行双导线为例，说明部分电容与等效电容的含义。
【答案】多导体系统的部分电容是指多导体系统中一个导体在其余导体的影响下，与另一个导体构成的电容。计及大地影响的平行双线传输线，如图所示，
它有三个部分电容线1、2间的等效电容为和大地间的等效电容为
导线1和大地间的等效电容为
和
导导线2
图
5． 电流连续性方程能由麦克斯韦方程组导出吗? 如果能，试推导之；若不能，说明原因。
【答案】能。
亦即又
电流连续性方程成立。
二、计算与分析题
6． 如图所示一半波天线，其上电流分布为
图
（1）当
时，
（2）求远区的磁场和电场； （3）求坡印廷矢量； （4）已知
求辐射电阻；
（5）求方向性系数。 【答案】（1）沿z 方向的电流
在空间任意一点.
产生的矢量磁位为：
假设
则有
则矢量位可表示为：
（2）P 点的矢量位在球坐示系中的三分分量为：
P 点的磁场强度为：
联立式可得