2017年兰州交通大学微波技术与天线(同等学力加试)复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1. 用文字叙述静态场解的惟一性定理,并简要说明它的重要意义。
【答案】(1)惟一性定理:在场域V 的边界面S 上给定或程在场域V 内具有惟一解。
(2)意义:①它指出了静态场边值问题具有惟一解的条件。在边界面S
上的任一点只需给定
或
的值,而不能同时给定两者的值;②它为静态场值问题的各种求解方法提供了理论依据,为求解结果的正确性提供了判据。
2. 写出介质中的麦克斯韦方程组微分形式,并说明时变电磁场的特点。
的值,则泊松方程或拉普拉斯方
【答案】
时变电磁场的特点:①不仅电荷激发电场、电流激发磁场,而且变化的电场和磁场互为激发源;②电场和磁场不再相互独立,它们构成一个不可分离的整体。
3. 点电荷的电场强度随距离变化的规律是什么?电偶极子的电场强度又如何呢?
【答案】点电荷的电场强度与距离r 的二次方成反比。电偶极子的电场强度与距离r 的三次方成反比。
4. 试述驻波比的定义,它与反射系数之间有什么关系?
【答案】驻波比的定义是合成波的电场强度的最大值与最小值之比,即
5. 均匀平面波从媒质1(
)垂直入射到与媒质2(
)的边
界上。当与的大小关系如何时,边界上的电场振幅大于入射波电场振幅?当与的大小关系如何时,边界上的电场振幅小于入射波电场振幅?
【答案】电场在边界上振幅与入射波振幅之比是1+R,所以问题的关键是判断R
的正负。当时,边界上的电场振幅大于入射波电场振幅;当电场振幅。
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时,边界上的电场振幅小于入射波
6. 在导电媒质中,均匀平面波具有哪些特点?
【答案】在导电媒质中,均匀平面波的传播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,仍然是TEM 波。 (2)电场与磁场振幅呈指数衰减。 (3)波阻抗为复数,电场与磁场不同相位。 (4)电磁波的相速与频率有关。
(5)平均磁场能量密度大于平均电场能量密度。
二、计算与分析题
7. 均匀平面波的磁场强度的振幅为和z=0时,若H 的取向为
以相位常数30rad/m在空气中沿
方向传播。当t=0
,试写出E 和H 的表示式,并求出波的频率和波长。
【答案】以余弦为基准,按题意先写出磁场表示式
与之相伴的电场为
由
得波长λ和频率f/分别为
则磁场和电场分别为
8. 自由空间的均匀平面波的电场表达式为
式中的
伴的磁场
为待定量。试由该表达式确定波的传播方向、角频率、极化状态,并求与
,则电场的复数形式可表示为
可得
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相
【答案】设波的传播方向的单位矢量为对应题目中给出的电场的复数行式为:
又因为
则
波矢量
波传播方向的单位矢量为
波的角频率为
由化简得解得
与
相伴的磁场
为
9. 现有一均匀平面波由空气斜入射到理想导体表面(z=0),已知入射波的电场的复矢量为
请画出入射波、反射波场量关系示意图,写出该问题适用的边界条件,
并求出反射波的电场
和磁场
。
【答案】由电场的复矢量,可以画出入射波、反射波场量关系示意图如图所示。
可得
因此,得到自由空间任意一点r 的电场为
图
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