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电磁场与电磁波：08第八章电磁波辐射.pdf
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电磁场与电磁波
电磁场与电磁波
第八章
电磁波辐射
第
2
页
电磁波的传播：无界空间→分界面上反射与折射→导波装置中
电磁波的产生：辐射→天线
电磁场与电磁波
第八章__电磁波辐射
第
3
页
：
电磁能量脱离电源以电磁波的形式在空间传播，不再返回电源
{
电磁波是由时变电荷及电流激发出来的，电磁波的能量可以
脱离源向远处传播而不再返回波源的现象称为电磁辐射
}
：电磁场的变化和有限的传播速度
：天线(线天线和面天线)
：无线电通信、雷达、微波遥感(军事、水文、农业、
海洋气象、森林等)、生物医学等
：辐射场强，方向性和辐射功率和效率
电磁辐射
产生辐射的原因
产生辐射的设备
天线的应用
辐射的主要参数
电磁场与电磁波
第八章__电磁波辐射
第
4
页
一、矢量位和标量位的波动方程
处理电磁辐射问题的工具：矢量位和标量位
在洛伦兹条件下
，矢量位和标量位的方程为
第一节
滞后位
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
−
=
⋅
∇
t
A
ϕ
με
v
(
8.1.1
)
电磁场与电磁波
第八章__电磁波辐射
ε
ρ
ϕ
με
ϕ
−
=
∂
∂
−
∇
2
2
2
t
J
t
A
A
v
v
v
μ
με
−
=
∂
∂
−
∇
2
2
2
(
8.1.2
)
而场量为
，
t
A
E
∂
∂
−
−∇
=
v
v
ϕ
A
H
v
v
×
∇
=
μ
1
二、滞后位
第
5
页
用类比方法求解：标量位
φ
是由足够小的体积
的电荷元
产生的，因此在
之外不存在电荷，式(
8.1.1
)
变为齐次波动方程
V
′
Δ
V
q
′
=
Δ
ρ
Δ
0
2
2
2
=
∂
∂
−
∇
t
ϕ
με
ϕ
(
8.1.3
)
0
2
2
2
2
1
=
∂
∂
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
∂
∂
t
r
r
r
r
ϕ
με
ϕ
(
8.1.4
)
电磁场与电磁波
第八章__电磁波辐射
V
′
Δ
)
,
(
1
)
,
(
t
r
U
r
t
r
=
ϕ
设
则上式为
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