2017年空军工程大学562微波技术与天线之电磁场理论与微波技术基础复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 什么是均匀平面波？
是否是均匀平面波？
所给的
【答案】
等相面与等幅面重合且为平面的波称为均匀平面波。
电磁波其等幅面为z=常数的平面，等相面为z=常数的平面，虽然它们都为平面，但并不重合，因而所给的电磁波不是均匀平面波。
2． 表述安培环路定理，并说明在什么条件下可用该定律求解给定电流分布的磁感应强度。
【答案】安培环路定理：磁感应强度沿任何闭合回路的线积分，等于穿过这个环路所有电流的代数和
倍，即
如果电流分布存在某种对称性，则可用该定理求解给定电流分布的磁感应强度。
3． 在时变电磁场中是如何引入动态位和的？和是惟一的？
【答案】由于又由这里表
明
原因在于确定一个矢量场需要同时规定该矢量场的散度和旋度，而
的旋度，没有规定矢量位的散度，因此，可以得到惟一的和，例如规定
只规定了矢量位
得到
因此可以由一个矢量函数表示，即
即
表示，故
有
即
不惟一的原因何在？怎样才能使得和
是无旋度的，可用一个标量函
数
和不是惟一的。通过适当地规定矢量位的散度，
4． 写出微分形式、积分形式的麦克斯韦方程组，并简要阐述其物理意义。
【答案】麦克斯韦方程组： 微分形式
积分形式
它表明不仅电荷和电流能激发电磁场，而且变化的电场和磁场也可以互相激发，交替作用，从而形成电磁场的运动。
5． 试述反射系数和透射系数的定义，它们之间存在什么关系？
【答案】（1
）反射波电场振幅电场振幅
与入射波电场振幅
与入射波电场振幅
的比值为分界上的反射系数；透射波
的比值为分界面上的透射系数。
（2）反射系数和透射系数之间的关系为
6． 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 波的纵向电场波导。
，所以也没有纵向的位移电流；同轴
二、计算与分析题
7． 同轴电缆的内导体半径为a ，外导体半径为c ; 内、外导体之间填充两层有损耗介质，其介电常数分别为和加电压试求：
（1）介质中的电流密度和电场强度分布； （2）同轴电缆单位长度的电容及漏电阻。
【答案】（1）根据题意，取单位长度同轴电缆进行研究。由电流的连续性知，两层介质中单位长度的总电流必相等，设该电流为I 。 由
有
电导率分别为和两层介质的分界面为同轴圆柱面，分界面半径为b 。当外
时，
解得电流密度矢量由.
可得介质1中的电场强度
，
介质2中的电场强度
同轴电缆内外导体的电压
同轴电缆内外导体间流过的电流
同轴电缆内外导体间流过的电流密度
同轴电缆介质1中的电场强度分布
同轴电缆介质2中的电场强度分布
（2）电介质1的电容为
电介质2的电容为
沿径向向外。
由题意同轴电缆可视为两电容的串联，则轴电缆单位长度的总电容
同轴电缆单位长度的漏电阻
8． 在圆柱坐标中，一点的位置由（1）直角坐标中的坐标； （2）球坐标中的坐标。
定出，求该点在：