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电磁场与天线复习题(答案)

电磁场与天线复习题(答案)
电磁场与天线复习题(答案)

第1~2章 矢量分析 宏观电磁现象的基本规律

1. 设:直角坐标系中,标量场zx yz xy u ++=的梯度为A

,则M (1,1,1)处

A

= ,=??A 0 。

2. 已知矢量场xz e xy e z y e A z y x ?4?)(?2

+++= ,则在M (1,1,1)处=??A 9 。

3. 亥姆霍兹定理指出,若唯一地确定一个矢量场(场量为A

),则必须同时给定该场矢量

的 旋度 及 散度 。

4. 写出线性和各项同性介质中场量D 、E 、B 、H

、J 所满足的方程(结构方

程): 。

5. 电流连续性方程的微分和积分形式分别为 和 。

6. 设理想导体的表面A 的电场强度为E 、磁场强度为B

,则

(a )E 、B

皆与A 垂直。

(b )E 与A 垂直,B

与A 平行。

(c )E 与A 平行,B

与A 垂直。

(d )E 、B 皆与A 平行。 答案:B

7. 两种不同的理想介质的交界面上,

(A )1212 , E E H H ==

(B )1212 , n n n n E E H H == (C) 1212 , t t t t E E H H == (D) 1212 , t t n n E E H H ==

答案:C

8. 设自由真空区域电场强度(V/m) )sin(?0βz ωt E e

E y -=

,其中0E 、ω、β为常数。则空间位移电流密度d J

(A/m 2)为:

(a ) )cos(?0βz ωt E e

y - (b ) )cos(?0βz ωt ωE e y - ???222x y z e e e ++A

??A ??E J H B E D

σ=μ=ε= , ,t q S d J S ??-=?? t J ?ρ?-=??

(c ) )cos(?00βz ωt E ωe

y -ε (d ) )cos(?0βz ωt βE e y -- 答案:C 9. 已知无限大空间的相对介电常数为4=εr ,电场强度(V/m) 2cos ?0d

x

e

E x πρ= ,其中0ρ、d 为常数。则d x =处电荷体密度ρ为:

(a )d 04πρ-

(b )d 004ρπε- (c )d 02πρ- (d )d

02ρπε- 答案:d 10. 已知半径为R 0球面内外为真空,电场强度分布为

???????>θ+θ<θ+θ-=θθ )R ( )sin ?cos 2?()

R ( )sin ?cos ?(2

0300

r e e r

B r e e R

E r r 求(1)常数B ;(2)球面上的面电荷密度;(3)球面内外的体电荷密度。

Sol. (1) 球面上

由边界条件 t t E E 21=得:

sin sin 230

0θ=θR B R 2

2R B =→

(2)由边界条件s n n D D ρ=-21得:

θε=

-ε=-ε=ρcos 6)()(0

210210R E E E E r r n n s (3)由ρ=??D

得:

??

?><=θ?θ?θε+??ε=??ε=ρθ )R (

0)R (

0)sin (sin 1)(10002200r r E r r E r r E r

即空间电荷只分布在球面上。

11. 已知半径为R 0、磁导率为μ 的球体,其内外磁场强度分布为

???

??>θ+θ<θ-θ=θθ )R ( )sin ?cos 2?(A

)R ( )sin ?cos ?(203

0r e e r r e e H r r

且球外为真空。求(1)常数A ;(2)球面上的面电流密度J S 大小。

Sol. 球面上(r =R 0):r H 为法向分量;θH 为法向分量 (1)球面上由边界条件n n B B 21=得:r r H H 201μ=μ3

00

R A μμ=→ (2)球面上由边界条件s t t J H H =-21得

θμμ

+

-=-==θθsin )2(|)(0

210R r s H H J

第3章 静电场及其边值问题的解法

1. 静电场中电位φ 与电场强度E

的关系为 ;在两种不同的电介质(介电常数

分别为1ε和2ε)的分界面上,电位满足的边界条件为 。

2. 设无限大真空区域自由电荷体密度为ρ,则静电场:=??E

0 ,

E

??= -ρ / ε0 。

3. 电位φ 和电场强度E 满足的泊松方程分别为 、 。

4. 介电常数为ε 的线性、各向同性的媒质中的静电场储能密度为 。

5. 对于两种不同电介质的分界面,电场强度的 切向 分量及电位移的 法向 分量总是

连续的。

6. 如图,1E 、2E

分别为两种电介质内静电场在界面上的电场强度,ε2 = 3ε1 ,θ1 = 30°,

则θ2 = 60° ,=||||21E E

7. 理想导体与电介质的界面上,表面自由电荷面密度s ρ与电位沿其法向的方向导数

n

?的关系为 。

8. 如图,两块位于x = 0 和 x = d 处无限大导体平板的电位分别为0、U 0,其内部充满体

密度ρ = ρ0 (1- e x -d ) 的电荷(设内部介电常数为ε0)。(1)利用直接积分法计算0 < x < d

区域的电位φ 及电场强度E ;(2)x = 0处导体平板的表面电荷密度。

Sol. 为一维边值问题:)(x φ=φ )1(d d 00222

d x

e x

--ερ-=φ

?ερ-=φ?

边界条件:0)0(==φx , 0)(U d x ==φ

(1)直接积分得:

x

e d d

d U

e x e x d d d x )]1([)2()(2000200---+-ερ-++-ερ=φ1

θ2θ1

E 2

E 1ε2

εE φ=-? 12

1212 n n φφ

φφεε??==??;2

ρφε?=-2 E ρε??= 2

E 2

1

ε=m w 3s n ρ

-=?φ

1=φ0

2U =φo

x

d

)]1()([??)(200000d d x x x e d d

d U x

e e dx d e x E --+-ερ-+-ερ-=φ

-=φ-?= (2)由s n ρ-=?φ?ε得:000

00)(==ε=?φ?ε-=?φ?ε-=ρx x s x E x n

)]1

1(1[20000d

e d d d U d -+--ρερ-=-

9. 如图所示横截面为矩形的无限长直导体槽,内填空气。已知侧壁和底面的电位为零,而

顶盖的电位为V 0 。写出导体槽内电位所满足的微分方程及其边界条件,并利用直角坐标系分离变量法求出该导体槽内的电位分布。 Sol. (略)见教材第82页例3.6.1

10. 如图所示,在由无限大平面和突起的半球构成的接地导体上方距离平面为d 处有一个点

电荷q 0 。利用镜像法求z 轴上z > a 各点的电位分布。 Sol. 空间电荷对导体表面上部空间场分布的影响等效于:

无限大接地导体平面 + 接地导体球

边界条件:0=φ=φ球面平面

使0=φ平面,引入镜像电荷:0,q q d z -='-='

使0=φ球面,引入镜像电荷:

???

?

???=''-=-='-=-==022

220121

||,||,q d a q z a q d a z a z q d a

q d a z z 轴上z > a 各点的电位:

??

?

???+'+-+-+-πε=φd z q z z q z z q d z q 221100||41

???

???+----πε=

d z a

d z a d z q 12||144

2230

11. 已知接地导体球半径为R 0 ,在x 轴上关于原点(球心)对称放置等量异号电荷+q 、-q ,

位置如图所示。利用镜像法求(1)镜像电荷的位置及电量大小;(2)球外空间电位;(3)x 轴上x >2R 0各点的电场强度。 Sol. (1) 引入两个镜像电荷: 22001q q R R q -=-=,22002

01R R R x ==

2)(2002q

q R R q =--=,2

2002

02R R R x -=-=

(2)=???

? ??'-++πε=

φR q R q R q R q z y x 22110

41

),,((略)

z

d x

q l ρo a

z 'q '

2z 1z 1q 2q o q

+q

-x

R 0

R 0R 1

q 1

x 2x 2

q

2220)2(z y R x R ++-=, 22201)2/(z y R x R ++-=

22202)2/(z y R x R +++=,2220)2(z y R x R +++='

(3)x 轴上x >2R 0各点的电场强度:

??????++++--+-=20202020)2()2/(2/)2/(2/)

2(?R x q

R x q R x q R x q e E x 12. 如图所示,两块半无限大相互垂直的接地导体平面,在其平分线上放置一点电荷q ,求

(1)各镜像电荷的位置及电量;(2)两块导体间的电位分布。

Sol. (1)01q q -=,)0 ,0 ,(a - 02q q +=,)0 , ,0(a -

03q q -=,)0 ,0 ,(a

(2)????

??+++πε=

φ3322110

00

41),,(R q R q R q R q z y x

=(略)

其中:

2220)(z a y x R +-+=

2221)(z y a x R +++= 2222)(z a y x R +++=

2223)(z y a x R ++-=

y

x

0q 45 ()0,,0P a

45

1

q 2

q 3

q )

0 ,,0(a -)0 ,0 ,(a -)0 ,0 ,(a

第4章 恒定电场与恒定磁场

1. 线性和各项同性的均匀导电媒质内部电荷体密度等于 0 ,净余电荷只能分布

在该导电媒质的 表面 上。

2. 线性和各项同性的均匀导电媒质中,=??J 0 ;=??D

0 。

3. 在电导率不同的导电媒质分界面上,电场强度E 和电流密度J

的边界条件

为: 、

。 4. 在电导率为σ 的导电媒质中,功率损耗密度p c 与电场强度大小E 的关系为 。

5. 恒定磁场的矢量磁位A 与磁感应强度B

的关系为 ;A 所满足的泊松方程

为 。

6. 对线性和各项同性磁介质(磁导率设为μ ),恒定磁场(磁场强度大小为H )的磁能密

度=m w ,V 空间磁能W m = 。

7. 已知恒定电流分布空间的矢量磁位为:Cxyz e x y e y x e

A z y x ???2

2++= ,C 为常数,且A 满足库仑规范。求(1)常数C ;(2)电流密度J ;(3)磁感应强度B

(直角坐标系中:)(?)(?)(?y

a x a e x a z a e z a y a e a x y z z x y y z x ??-??+??-??+??-??=??

Sol. (1) 库仑规范:0=??A 4022-=?=++=??+??+???C Cxy xy xy z A y A x A z

y x

(2) 由J μA

-=?2,xyz e x y e y x e

A z y x 4???22-+= 得: ()x e y e z A y A x A A J y x 2?2?1

12222222+μ-=???

? ????+??+??μ-=μ?-= (3) A B

??=)(?4?4?22x y e yz e xz e

z y x -++-= 8. (P.136. 习题 4.2) 在平板电容器的两个极板间填充两种不同的导电媒质(11,εσ和

22,εσ)

,其厚度分别为1d 和2d 。若在两极板上加上恒定的电压0U 。试求板间的电位Φ、电场强度E 、电流密度J

以及各分界面上的自由电荷密度。

Sol. 用静电比拟法计算。用电介质(ε1和ε2)替代导电媒质,静电场场强分别设为E 1、E 2

???ε=ε→==+22112102211E E D D U d E d E ???

?

???<<ε+εε-=<<ε+εε-=?)( ?)(0 ?21211201212112021d x d d d U e E d x d d U e E x

x

t t E E 21=n n J J 21=2

E p c σ=A B ??=J μA -=?2

221H μdV H V

?μ221

电位移:2

1120

211121?d d U e

E D D x ε+εεε-=ε==

???

?

??

?

<<ε+εε-ε+ε=-+<<ε+εε==φ?)( )()()(0 )(2021121121121112112021

d x d U d d d x d x E d E d x x d d U x E x 1

静电比拟: φ?φ???,,,ε σD J E E

,则导电媒质中的恒定电场:

???

????

<<σ+σσ-σ+σ=φ<<σ+σσ=φ)( )()(0 2021121121

2

12112021d x d U d d d x d x x d d U 1

???????<<σ+σσ-<<σ+σσ-=)

( ?)0( ?)(221120112

11202d x d d d U e d x d d U e x E 1x x

2

1120

21?d d U e J x σ+σσσ-= 2

11202111110d d U x n x s σ+σσε-=?φ

?ε-=?φ?ε-=ρ=

21120122

222)(2

1d d U x n d d x s σ+σσε=

-?φ?ε-=?φ?ε-=ρ+= 21120122

122112211)(111

d d U x x n n

d x d x d x s

σ+σσε-σε=??? ???φ?ε-?φ

?ε=??? ???φ?ε-?φ?ε=ρ===

可知:非理想电容器两极上的电荷密度为非等量异号2

10

d d x s

x s +==ρ-≠ρ。只有理想电容器

才有电容定义。

9. 一横截面为正方形的扇形均匀导电媒质,其内、外半径分别为a 、2a ,电导率为σ 。

如图建立圆柱坐标,若电位02

U π?φ==(常量)及00?φ==。求(1)导电媒质上电位分布

以及恒定电场的电场强度E

;(2)该情况下导电媒质的直流电阻R 。

Sol. 由边界条件可知,导电媒质上电位φ仅与坐标?有关,即()φφ?=

(1)2

0φ?= 222

1d 0 d A B φφ?ρ?

?=?=+ 由02

U π?φ==及00?φ==得:0

2()U φ??π

=

o x

a

a

2a

ρ(第9题 图)

P

y

)?

E 0211

z U e e e e z ρ

??φφφφρρ?πρ

????==??? =----- (2)021

U J E e ?σσπρ

== -

2200

221d (d )(d )ln 2a a

S

a

a

U aU I J S J a a σσρρπρπ

=?=??=??=???

直流电阻:02ln 2

U R I a π

σ=

=

10. 一横截面为正方形的扇形均匀导电媒质,其内、外半径分别为a 、2a ,电导率为σ 。

如图建立圆柱坐标,若电位0a

U ρφ

==(常量)及20a ρφ==。求(1)导电媒质上电位分布

以及导电媒质上恒定电场的电场强度E

;(2)该情况下导电媒质的直流电阻R 。

Sol. 由边界条件可知,导电媒质上电位φ仅与坐标ρ有关,即()φφρ= (1)20φ?= 1d d

0 ln d d u A B ρφρρρρ??

?=?=+ ???

由0a

U ρφ

==及20a

ρφ==得:00()ln ln(2)ln 2ln 2

U U

a φρρ=+-

E 01

ln 2U e e ρρφφρρ??==? =-- (2)01

ln 2U J E e ρσσρ

==

d ()2

2ln 2

S

aU I J S J a σππρ

=?=??

=

?

直流电阻:02ln 2

U R I a

σπ=

=

o x

a

a

2a

ρ(第10题 图)

P

y

)?

第5章电磁波的辐射

1. 复数形式的麦克斯韦方程中两个旋度方程为 , 。

2. 坡印亭矢量S

的瞬时表示式是 ,平均值是

3. 自由空间中时变电磁场的电场满足的波动方程为02

22

=??-?t E E με,这个方程在正弦电磁场的情况下变为

4. 在无损耗的均匀媒质

()με,中,正弦电磁场的磁场满足的亥姆霍兹方程为

022=+?H k H

,其中 A 。

(A) μεω22=k (B) 2222εμω=k

(C) με

ω22

=k (D) μεω221=k

5. 在时变电磁场中,磁感应强度B

与位的关系为

, 电场强度E 与位的关系为 .

6. 已知某一理想介质()004,5,0εεμμσ=== 中))时谐电磁场的角频率为ω ,位移电

流复矢量为j d 0

πcos e z x y J e J a

β-= ,a 、β、J 0皆为常数。则电场强度复矢量E 为 (A )j 0πcos e j z x J y e a βω- (B )j 0

0πcos e j4z x J y e a

βωε-

(C )j 0πsin e j z x J y e a βω- (D )j 0

0πsin e j4z x J y e a

βωε- 答案:B

7. 电偶极子天线的功率分布与θ的关系为 a 。

(a) θ2sin (b) θsin (c) θ2cos (d) θcos

8. 自由空间的原点处的场源在t 时刻发生变化,此变化将在 b 时刻影响到r 处的位

函数Φ和A

(a )c r

t - ; (b )c

r t +; (c) t ; (d) 任意

9. 在球坐标系中,电偶极子的辐射场(远区场)的空间分布与坐标的关系是 c

(a )r θ2sin ∝ (b )2sin r

θ

∝ (c) r θsin ∝ (d) 22sin r θ∝

10. 一均匀平面波垂直入射至导电媒质中并在其中传播,则

(A )不再是均匀平面波。 (B )空间各点电磁场振幅不变

(C )电场和磁场不同相。。 (D )传播特性与波的频率无关。 答案:C

220E k E ?+= B A =?? A E t ?=-?Φ-

?

11. 下列电场强度所对应的电磁波为线极化方式的是

(A )1010j z

j z x y E e e

e j e ππ=?+? -- (B )1010j z

j z x y E e e

e j e ππ=?? --- (C )1010j z

j z x y E e e e e ππ=?-? -- (D )1010j z

j z x y E e e

e e ππ=?+? -+ 答案:C

12、已知真空中某时谐电场瞬时值为)cos()10sin(?),,(z k t x e t z x E z y -=ωπ

。试求电场和磁场复矢量表示式和功率流密度矢量的平均值。 解:所给瞬时值表示式写成下列形式

])10sin(?Re[),,(t j z jk y e e x e

t z x E z ωπ-=

因此电场强度的复矢量表示为

?(,)sin(10)z jk z y E x z e

x e π-= 由麦克斯韦方程组的第二个方程的复数形式可以计算磁场强度的复矢量为

00000???11

(,)()?? 10?? sin(10)cos(10)z x y z x

y

z

y

y

x z jk z z x z e

e e H x z E j j x

y z E E E E E e e j z j x

k e x e x e j ωμωμωμωμπ

ππωμωμ-???

=-

??=-

?????????=--

? ? ? ?????

??

??=-- ???

功率流密度矢量的平均值av S

等于复坡印廷矢量的实部,即

******200???11Re()Re()Re 221?? Re()2

51?? Re sin(20)sin (10)2? x y z av x

y z x y z

x y z z y x

z

z x z e

e

e

S S E H E E E H H H e E H e E H k k e x e x j πππωμωμ==?==

-??=+ ???= 20

sin (10)

2z z k e

x πωμ

13、已知真空中时变场的矢量磁位为)cos(?),(0kz t A e

t z A x -=ω

求:(1) 电场强度E 和磁场强度H

;(2) 坡印廷矢量及其平均值。

解:(1) 把矢量磁位的瞬时值表示为]?Re[),(0t j jkz x e e A e

t z A ω-=

则矢量磁位的复数形式为

0?()jkz x A z e

A e -= 根据磁场强度复数形式H 与矢量磁位复数形式A 之间关系可以求出

000???11??()() ()x y z jkz x y y x

y z

e

e

e

A H z A e e jkA e x

y z z A A A μμ-????

=??=

==-????

磁场强度的瞬时值为

)2

cos()(?),(0πω--=kz t kA e

t z H y

根据麦克斯韦方程组的第一个方程H J j D ω??=+ ,此时0=J ,电场强度与磁场强度之

间关系为

20 111()()

x y z

y

jkz x x x y z

x y

z

H H H e e e H k A E z H e e e j j j z j ωεωε

ωεωε

-???????=??=

=-=?

电场强度的瞬时值为

()

2

0?(,)Re cos()2

j t x k A E z t E e e t kz ωπωω=?=--

(2) 坡印廷矢量为

)2

(cos ?)2(cos ??22032

203π--ωωε=π--ωωε?=?=kz t A k e kz t A k e e H E S z y x

坡印廷矢量的平均值为

32*

01?Re()Re()22av z k A S S E H e ωε

==?=-

第6章、均匀平面波的传播

1. 两个同频率、同方向传播,极化方向相互垂直的线极化波的合成波为圆极化波,则它们

的振幅 相同 ,相位相差 。

2. 均匀平面波垂直入射到理想导体表面上,反射波电场与入射波电场的振幅 相等 ,

相位相差 π 。

3. 均匀平面波从空气垂直入射到无损耗媒质()0,1,25.2===σμεr r 表面上,则电场反

射系数为 51/- 。

4. 在自由空间传播的均匀平面波的电场强度为()100cos 20/x E t z V m ωπ=-

e ,则波的

传播方向为 +z ,频率为 3×109

Hz ,波长为 0.1m ,波的极化方式为 沿

x 方向的线极化波 ,对应的磁场为 ,平均坡印

亭矢量av S 为 。

5. 均匀平面波电场方向的单位矢量E e 、磁场方向的单位矢量H e

以及传播方向的单位矢量 n e 三者满足的关系是 。 6. 损耗媒质的本征阻抗为 ,表明损耗媒质中电场与磁场在空间同一位置存在

着 相位差,损耗媒质中不同频率的波其相速度不同,因此损耗媒质又称为 色散 媒质。

7. 设海水的衰减常数为α,则电磁波在海水中的穿透深度为

,在此深度上电场的振 幅将变为进入海水前的

。 8. 在良导体中,均匀平面波的穿透深度为 a 。

(a )

2

ωμσ

(b )

2

ωμσ

(c)

μσ

ω

2 (d)

ωμσ

4

9. 在无源的真空中,已知均匀平面波的z j e E E β-=0 和z j e H H β-=0 ,其中的0

E

和0H 为常矢量,则必有 c 。

(a) 00=?E e z ; (b) 00=?H e z ; (c) 000E H ?=

; (d)000=?H E

10. 以下关于导电媒质中传播的电磁波的叙述中,正确的是 b 。

(a) 不再是平面波

(b) 电场和磁场不同相 (c) 振幅不变

(d) 以TE 波的形式传播

11、已知空气中存在电磁波的电场强度为V/m )2106cos(80z t E y ππ+?=e E

试问:此波是否为均匀平面波?传播方向是什么?求此波的频率、波长、相速以及对应的磁场强度H 。

/2π±()

100cos 20/377y H e t z A m ωπ=- 2

5000/377av z S e W m = n E H

e e e =? 1

α1

e

解:均匀平面波是指在与电磁波传播方向相垂直的无限大平面上场强幅度、相位和方向均相同的电磁波。电场强度瞬时式可以写成复矢量

0jkz y E e

E =e

该式的电场幅度为0E ,相位和方向均不变,且0z ?= E e ?z ⊥

E e ,此波为均匀平面波。

传播方向为沿着z -方向。

由时间相位t t 8106?=πω?8106?=πω

波的频率Hz 1038?=f

波数2k π=

波长2 1 m k

π

λ=

= 相速310 m/s p dz dt k

ω

===?v

由于是均匀平面波,因此磁场为

01() jkz z x W W

E H E e Z Z =-?= e e

12、在无界理想介质中,均匀平面波的电场强度为80sin(2102)x E E t z ππ=?-

e ,已知介

质的1=r μ,求r ε,并写出

H 的表达式。

解:根据电场的瞬时表达式可以得到8102?=πω,π2=k ,而

c

k r

r r εωμεμεωεμω=

==00?92

=??

?

??=ωεkc r

电场强度的瞬时式可以写成复矢量为

220j z j x E e

ππ--= E e 波阻抗为Ω==

40πε

μ

W Z ,则磁场强度复矢量为 2021() 40j z j z y W E e Z πππ

--=?= H e E e

因此磁场为

80sin(2102)40y E t z πππ

=?- H e

13、铜的电导率S/m 108.57?=σ,1==r r εμ。求下列各频率电磁波在铜内传播的相速、波长、透入深度及其波阻抗。

(1) MHz 1=f ;(2) MHz 100=f ;(3) GHz 10=f 解:已知F/m 10361

90-?≈

π

ε和H/m 10470-?=πμ,那么 18010044.112??==f

f r εεπσωεσ (1) 当MHz 1=f 时,110044.112>>?=ωεσ,则铜看作良导体,衰减常数α和相位常数β分别为

310132.15132.152

?===

=f ωμσ

βα

相速:m/s 4152.010152.44=?==

-f v p β

ω

波长:m 10152.424-?==

β

π

λ 透入深度:m 106.61

5-?==

α

δ

波阻抗:)1(1061.2)1(1061.2)1(247j f j j Z W

+?=+?=+=--σωμ (2) 当MHz 100=f 时,110044.110>>?=ωε

σ,则铜仍可以看作为良导体,衰减常数α和相位常数β分别为

410132.15132.152

?====f ωμσ

βα

相速:m/s 152.410152.44=?==

-f v p βω

波长:m 10152.425-?==β

πλ 透入深度:m 106.61

6-?==

α

δ

波阻抗:)1(1061.2)1(1061.2)1(237j f j j Z W

+?=+?=+=--σωμ (3) 当GHz 10=f 时,110044.18>>?=ωε

σ,则铜看作良导体,衰减常数α和相位常数β分别为

510132.15132.152

?===

=f ωμσ

βα

相速:m/s 52.4110152.44=?==

-f v p βω

波长:m 10152.426-?==β

πλ 透入深度:m 106.61

7-?==

α

δ

波阻抗:)1(1061.2)1(1061.2)1(227j f j j Z W

+?=+?=+=--σ

ωμ

14、海水的电导率S/m 4=σ,81=r ε,1=r μ,求频率为10 kHz 、10 MHz 和10 GHz 时电磁波的波长、衰减常数和波阻抗。

解:已知F/m 1036190-?≈πε和H/m 10470-?=πμ,那么91098

1?=f ωεσ。

(1) 当kHz 10=f 时,11098

1098159>>?=?=f ωεσ,则海水可看作良导体,衰减常数α和相位常数β分别为

397.01097.32

3

=?==

=-f ωμσ

βα

相速:5310582.110582.1?=?==f v p βω

波长:m 83.152==β

πλ 透入深度:m 52.21

==

α

δ

波阻抗:)1(099.0)1(10316.0)1(23j f j j Z W

+=+?=+=-πσ

ωμ (2) 当MHz 10=f 时,189.881098

2>>=?=ωεσ,

则海水也可近似看作良导体,衰减常数α和相位常数β分别为

55.121097.32

3

=?==

=-f ωμσ

βα

相速:631000.510582.1?=?==

f v p βω

波长:m 500.02==β

πλ 透入深度:m 080.01

==

α

δ

波阻抗:)1(139.3)1(10316.0)1(23j f j j Z W

+=+?=+=-πσωμ (3) 当GHz 10=f 时,

1089.0109

81098119<<=?=?=-f ωεσ,则海水也可近似看作弱导电媒质,衰减常数α和相位常数β分别为

3

802πεμσα==

ππμεωβ60018===c

f

相速:m/s 1031

8?==βωp v

波长:m 300

12==

βπλ 透入深度:m 012.01

==α

δ

波阻抗:)045.01(3

40)21(j j Z W

+=+==πωεσεμεμ

15、均匀平面波由空气向理想介质(1=r μ,1≠r ε)平面垂直入射,已知分界面上010 V/m

E =,01

A/m 4H π

=。试求: (1) 理想介质的r ε;

(2) 反射系数、透射系数及空气中的驻波比; (3) i E ,i H ;r E ,r H ;t E ,t H 的表达式。 解:(1) 由波阻抗定义可知0

40 ()120 ()W E Z H ππ==Ω≠Ω,即0E 、0H 为透射波在分界面上的振幅。则:

00

200

1

W r

E Z H μεε=

=

因此

2

2

00001(120)940r H E μεπεπ??==?= ? ???

(2) 12120 (), 40 ()W W Z Z ππ=Ω=Ω,则 垂直入射的反射系数:2121401200.540120W W W W Z Z Z Z ππ

ππ

-Γ=

==++--

垂直入射的透射系数:22122400.540120W W W Z T Z Z π

ππ?===++,或 10.5T =+Γ=

因此驻波比为:1|| 1.5

31||0.5

S +Γ=

==-Γ (3) 垂直入射的入射波复矢量为

1100jk z

i x i jk z

i y i E e H e --==

E e H e 因此反射波复矢量为

1100jk z

r x i jk z

r y i E e H e

++=Γ=Γ

E e H e 透射波复矢量为

22201002

3jk z

t x i jk z jk z

W t y i y i W TE e Z TH e TH e

Z ---===

E e H e e 根据题意, V/m 100=E ,01

A/m 4H π

=

为分界面上透射波的振幅,则00E TE i =,即020 V/m i E =,003i TH H =,即01

A /m 6i H π

=。因此,入射波、反射波和透射波分别为

112016jk z i x jk z i y e e

π--==

E e H e 1110112jk z r x jk z r y e e

π

++=-=-

E e H e 221014jk z t x jk z t y e e

π

--==

E e H e

其中,100k c

ω

ω

με==

, 200133r r k k c

ω

ωμεωμεμε===

=

第7章、均匀波导中的导行电磁波

1. 矩形波导不能传输 TEM 波,只能传输 TE 波和 TM 波。当b a >时,

截止频率最低的模式为 10TE 模,相应的截止波长为 a 2 。 2. 设波导中最低截止频率为10TE f ,当电磁波频率10TE f f >时,波导中 b 传播。

(a ) 10TE 波不能 (b ) 10TE 波可以

(c ) 任何波不能 (d ) 任何波可以

3. 矩形波导中电磁波传播的特点是 ? 。

(a ) 频率必须小于截止频率

(b ) 频率不连续,只能取离散值 (c ) 以TEM 波形式传播 (d ) 振幅沿传播方向衰减

4、已知空气填充的矩形金属波导(cm 3cm 6?=?b a )中的纵向场分量为

V/m 3

sin 3sin 103

/25z j z

e y x E πππ-=

22/3

10s i n s i n V /m

33

j z z

x y E e πππ-= - 式中x 和y 的单位为cm ,指出这是什么模式?并求其g λ、c λ、p v 和波阻抗。 解:我们知道,TM 模的纵向场分量为

z j mn

z e b

y n a x m E E βππ-=sin sin 比较题中给出的纵向场分量,可以知道

510=mn E 2=m 1=n

3/2πβ=

因此这是TM 21模。截止波数3/2)3/(2)/()/(222ππππ==+=b n a m k c ,因此,

3/222πβ=+=c

k k ,也即cm 3/2==k πλ。角频8102?==πωkc 。其余分量表示为 3/25)3

sin()3cos(1022z j x

e y x j E πππ-?-= 3/25)3

cos()3sin(1022z j y

e y x j E πππ-?-= 3/25)3

cos()3sin(10240z x

e y x j H ππππ-?= 3/25)3

sin()3cos(10120z j y

e y x j H ππππ-?-= 截止波长:cm 23/2==c c k πλ

波导波长:cm 23)

/(122=-==

c g λλλβπλ 相速度:m/s 1023)/(182

?=-==c p v

v λλβω

群速度:m/s 102/23)/(182?=-==

c g v

d d v λλβ

ω

波型阻抗:2/2120)/(12πλλωε

β

=-==

c W TM Z Z 5、空气填充矩形波导,m m 80.22=a ,m m 16.10=b 。

(1) 当工作波长为6 cm 、4 cm 和1.8 cm 时,可能传播哪些模式; (2) 当工作波长为4 cm 时,求其主模的p g v ,,λβ和波阻抗。 解:(1) 矩形波导的截止波数为

22)/()/(b n a m k c ππ+=

)/()/(222

2b n a m k c c ππππλ+==

对TE 模,m 和n 不能同时为零,也即不存在TE 00,最简单的TE 模是TE 10和TE 01模;对TM 模,m 和n 不能为零,也即不存在TM 0n 和TM m0,最简单的TM 模是TM 11模。我们可以利用截止波长分布图来分析波导中各种模式的传播状态。

模式

TE 10 TE 20 TE 30 TE 01 TE 02 TM 11 TM 21 TM 12 …… c λ(cm ) 4.56

2.28

1.52

2.03

1.01

2.16

1.52

0.99

……

截止区

012

3

4

5

10

TE 20

TE 01TE 11TM 30TE 21

TM c λ

矩形波导截止波长分布图

TE 模和TM 模的传播模式的条件为c k k >?c λλ<。因此

当工作波长为=λ 6 cm 时,不存在传播模式,也即波导中所有模式都截止; 当工作波长=λ 4.0 cm 时,只存在的传播模式为TE 10,即单模传播;

当工作波长=λ 1.8 cm 时,存在的传播模式为TE 10、TE 20、TE 01和TM 11,即多模传播。 (2) 所谓主模就是截止波长最大的模式,只有主模才能单模传播;对于b a >的矩形波导,10TE 模是主模,且56.42)(10==a TE c λ cm 。对4=λ cm ,g p g v v ,,,λβ和波阻抗分别为

相位常数:rad/m 75.4rad/cm 754.0)/(122==-=

c λλλπ

β

波导波长:cm 8.33m 0833.02===βπλg 相速度:m/s 1025.6)/(182

?=-=

=c p c

v λλβω 波阻抗:Ω=-==

4.785)

/(12c W TE Z Z λλβωμ

6、当工作频率为15 GHz 时,取λλ3.1)TE (10=c ,3.1/)TE (01λλ=c ,可使矩形波导更好

地单模传播,求该波导的宽边和窄边。若在该波导中填充4=r ε的介质后,其最大的工

作频率范围是多少?

解:对15 GHz 的工作频率,其工作波长为cm 2/==f c λ。截止波长可以表示为

2

222)/()/(2

)/()/(22b n a m b n a m k c

c +=+=

=ππππλ

根据题意

3.1/2)TE (3.12)TE (0110λλλλ====b a c c ?6

.2/2

/3.1λλ==b a ?

cm 77.0cm 3.1==b a 截止波长最大的模称为主模,截止波长仅小于主模的高次模称为最低型高次模。波导

单模工作时,其工作波长必须介于主模的截止波长和最低型高次模的截止波长之间。对于矩形波导(b a >),单模传播条件为

b a 2>时,a a 2<<λ b a 2<时,a b 22<<λ

上述计算出结果,b a 2<,因此最大工作波长范围为

a b 22<<λ

最大工作频率范围为

b v

f a v 22<

b

c f a c r r 2121εε<< ? Hz 1074.9 Hz 1077.599?<

最新电磁场与电磁波复习题(含答案)

电磁场与电磁波复习题 一、填空题 1、矢量的通量物理含义是矢量穿过曲面的矢量线总数,散度的物理意义矢量场中任 意一点处通量对体积的变化率。散度与通量的关系是矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。 2、 散度在直角坐标系的表达式 z A y A x A z y x A A ??????++ = ??=ρ ρdiv ; 散度在圆柱坐标系下的表达 ; 3、矢量函数的环量定义矢量A 沿空间有向闭合曲线C 的线积分, 旋度的定义 过点P 作一微小曲面S,它的边界曲线记为L,面的法线方与曲线绕向成右 手螺旋法则。当S 点P 时,存在极限环量密度。二者的关系 n dS dC e A ρρ?=rot ; 旋度的物理意义点P 的旋度的大小是该点环量密度的最大值;点P 的旋度的方向是该 点最 大环量密度的方向。 4.矢量的旋度在直角坐标系下的表达式 。 5、梯度的物理意义标量场的梯度是一个矢量,是空间坐标点的函数。梯度的大小为该点 标量函数 ?的最大变化率,即该点最 大方向导数;梯度的方向为该点最大方向导数的 方向,即与等值线(面)相垂直的方向,它指向函数的增加方向等值面、方向导数与 梯度的关系是梯度的大小为该点标量函数 ?的最大变化率,即该点最 大方向导数; 梯度的方向为该点最大方向导数的方向,即与等值线(面)相垂直的方向,它指向函数 的增加方向.; 6、用方向余弦cos ,cos ,cos αβγ写出直角坐标系中单位矢量l e r 的表达 式 ;

7、直角坐标系下方向导数 u ?的数学表达式是 ,梯度的表达式 8、亥姆霍兹定理的表述在有限区域内,矢量场由它的散度、旋度及边界条件唯一地确定,说明的问题是矢量场的散度应满足的关系及旋度应满足的关系决定了矢量场的基本性质。 9、麦克斯韦方程组的积分形式分别为 ()s l s s l s D dS Q B E dl dS t B dS D H dl J dS t ?=??=-??=?=+????????r r r r r r r r g r r r r r g ???? 其物理描述分别为 10、麦克斯韦方程组的微分形式分别为 2 0E /E /t B 0 B //t B c J E ρεε??=??=-????=??=+??r r r r r r r 其物理意义分别为 11、时谐场是激励源按照单一频率随时间作正弦变化时所激发的也随时间按照正弦变化的 场, 一般采用时谐场来分析时变电磁场的一般规律,是因为任何时变周期函数都可以用正弦函数表示的傅里叶级数来表示;在线性条件下,可以使用叠加原理。 12、坡印廷矢量的数学表达式 2 0S c E B E H ε=?=?r r r r r ,其物理意义表示了单 位面积的瞬时功率流或功率密度。功率流的方向与电场和磁场的方向垂直。表达式 ()s E H dS ??r r r g ?的物理意义穿过包围体积v 的封闭面S 的功率。 13、电介质的极化是指在外电场作用下,电介质中出现有序排列电偶极子以及表面上出

电磁场复习题

《电磁场与电磁波基础》复习题 一、 填空题: (第一章)(第二章)(第三章)(第四章)(第五章)(第六章) (第一章) 1、直角坐标系下,微分线元表达式 z e y e x e l z y x d d d d ++= 面积元表达式 2、圆柱坐标系下,微分线元表达式z e e e l z d d d d ++=φρρφρ, 面积元表达式z e l l e S z d d d d d φρρφρρ == z e l l e S z d d d d d ρφρφφ ==φρρφρd d d d d z z z e l l e S == 3、圆柱坐标系中,ρe 、e ? 随变量? 的变化关系分别是φρφ e e =??,ρφφe -e =?? 4、矢量的通量物理含义是 矢量穿过曲面的矢量线的总和; 散度的物理意义是 矢量场中任意一点处通量对体积的变化率; 散度与通量的关系是 散度一个单位体积内通过的通量。 5、散度在直角坐标系 F z F y F x F V S d F F div Z Y X S V ??=??+??+??=??=?→?0lim 散度在圆柱坐标系 z F F F F div Z ??+??+??=φρρρρφρ1)(1 6、矢量微分算符(哈密顿算符)?在直角坐标系的表达式为 z z y y x x e e e ??+??+??=? 圆柱坐标系 z e z ??+??+??=? φρρφρe e 球坐标系分别 ? θθφθ??+??+??=?sin e e r e r r r 7、高斯散度定理数学表达式 ???=??V s S d F dV F ,本课程主要应用的两个方面分别是 静电场的散度 、 恒定磁场的散度 ;

微波天线考试试题..

填空题 1.微波是电磁波谱中介于超短波和红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短(即频率最高)的波段,其频率范围从300MHz(波长1m)至3000GHz(波长0.1mm)。微波波段分为米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段。 2.微波的特点(因其波长): ①似光性②穿透性③宽频带特性 ④热效应特性⑤散射特性⑥抗低频干扰特性 3.均匀传输线的分析方法: ①场分析法:从麦克斯韦方程出发,求出满足边界条件的波动解,得出传输线上电场和磁场的表达式,进而分析传输特性; ②等效电路法:从传输线方程出发,求出满足边界条件的电压、电流波动方程的解,得出沿线等效电压、电流的表达式,进而分析传输特性。 ——后一种方法实质是在一定条件下“化场为路”。 4.无线传输线的三种工作状态:①行波状态②纯驻波状态③行驻波状态 5.阻抗匹配的三种不同含义:①负载阻抗匹配②源阻抗匹配③共轭阻抗匹配 6.如何在波导中产生这些导行波呢?这就涉及到波导的激励,在波导中产生各种形式的导行模称为激励,要从波导中提取微波信息,即波导的耦合。波导的激励与耦合就本质而言是电磁波的辐射和接收,是微波源向波导内有限空间的辐射或在波导的有限空间内接收微波信息。由于辐射和接收是互易的,因此激励与耦合具有相同的场结构。 7.激励波导的三种方法:①电激励②磁激励③电流激励 8.微波技术与半导体器件及集成电路的结合,产生了微波集成电路。 9.光纤可分为石英玻璃光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层玻璃芯光纤、全塑料光纤。 10.光纤的三种色散:①材料色散②波导色散③模间色散 11.微波网络正是在分析场分布的基础上,用路的分析方法将微波原件等效为电抗或电阻元件,将实际的波导传输系统等效为传输线,从而将实际的微波系统简化为微波网络。尽管用“路”的分析法只能得到元件的外部特征,但它却可给出系统的一般传输特性,如功率传递、阻抗匹配等。而且这些结果可以通过实际测量的方法来验证。 12.还可以根据微波元件的工作特性综合出要求的微波网络,从而用一定的微波结构实现它,这就是微波网络的综合。 13.微波网络的分析与综合是分析和设计微波系统的有力工具,而微波网络分析又是综合的基础。 14.微波系统也不例外地有各种无源、有源元器件,它们的功能是对微波信号进行必要的处理或变换,它们是微波系统的重要组成部分。微波元器件按其变换性质可分为线性互易元器件、线性非互易元器件以及非线性元器件三大类。 15.非线性元器件能引起频率的改变,从而实现放大、调制、变频等。主要包括微波电子管、微波晶体管、微波固态谐振器、微波场效应管及微波电真空器件等。 16.研究天线问题,实质上是研究天线在空间所产生的电磁场分布。空间任一点的电磁场都满足麦克斯韦方程和边界条件,因此,求解天线问题实质上是求解电磁场方程并满足边界条件。 17.天线的电参数:①天线方向图及其有关参数②天线效率③增益系数④极化

电磁场与电磁波试题答案

《电磁场与电磁波》试题1 一、填空题(每小题1分,共10分) 1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的导磁率为 μ,则磁感应强度B 和磁场H 满足的方程为:。 2.设线性各向同性的均匀媒质中,02 =? φ称为方程。 3.时变电磁场中,数学表达式H E S ?=称为。 4.在理想导体的表面,的切向分量等于零。 5.矢量场)(r A 穿过闭合曲面S 的通量的表达式为:。 6.电磁波从一种媒质入射到理想表面时,电磁波将发生全反射。 7.静电场是无旋场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于。 8.如果两个不等于零的矢量的等于零,则此两个矢量必然相互垂直。 9.对平面电磁波而言,其电场、磁场和波的传播方向三者符合关系。 10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是无散场,因此,它可用函数的旋度来表示。 二、简述题(每小题5分,共20分) 11.已知麦克斯韦第二方程为 t B E ??- =?? ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。 12.试简述唯一性定理,并说明其意义。 13.什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。 14.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义? 三、计算题(每小题10分,共30分) 15.按要求完成下列题目 (1)判断矢量函数 y x e xz e y B ??2+-= 是否是某区域的磁通量密度? (2)如果是,求相应的电流分布。 16.矢量 z y x e e e A ?3??2-+= , z y x e e e B ??3?5--= ,求 (1)B A + (2)B A ? 17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为 ()jkz y x e E e E e E --=004?3? (1) 试写出其时间表达式; (2) 说明电磁波的传播方向; 四、应用题(每小题10分,共30分) 18.均匀带电导体球,半径为a ,带电量为Q 。试求 (1) 球内任一点的电场强度 (2) 球外任一点的电位移矢量。

电磁场考试试题及参考答案

电磁波考题整理 一、填空题 1.某一矢量场,其旋度处处为零,则这个矢量场可以表示成某一标量函数的(梯度)形式。 2.电流连续性方程的积分形式为(??? s dS j=- dt dq) 3. 两个同性电荷之间的作用力是(相互排斥的)。 4. 单位面积上的电荷多少称为(面电荷密度)。 5.静电场中,导体表面的电场强度的边界条件是:(D1n-D2n=ρs) 6.矢量磁位A和磁感应强度B之间的关系式:(B=▽x A) 7. .E(Z,t)=e x E m sin(wt-kz-)+ e y E m cos(wt-kz+),判断上述均匀平面电磁波的极化方式为:(圆极化)(应该是90%确定) 8. 相速是指均匀平面电磁波在理想介质中的传播速度。 9.根据电磁波在波导中的传播特点,波导具有(HP)滤波器的特点。(HP,LP,BP三选一) 10.根据电与磁的对偶关系,我们可以由电偶极子在远区场的辐射场得到(磁偶极子)在远区产生的辐射场 11.电位移矢量D=ε0E+P在真空中P的值为(0) 12.平板电容器的介质电容率ε越大,电容量越大。 13.恒定电容不会随时间(变化而变化) 14.恒定电场中沿电源电场强度方向的闭合曲线积分在数值上等于电源的(电动势) 15. 电源外媒质中电场强度的旋度为0。 16.在给定参考点的情况下,库伦规范保证了矢量磁位的(散度为零) 17.在各向同性媚质中,磁场的辅助方程为(D=εE, B=μH, J=σE) 18.平面电磁波在空间任一点的电场强度和磁场强度都是距离和时间的函数。 19. 时变电磁场的频率越高,集肤效应越明显。

20. 反映电磁场中能量守恒与转换规律的定理是坡印廷定理。 二、名词解释 1. 矢量:既存在大小又有方向特性的量 2.反射系数:分界面上反射波电场强度与入射波电场强度之比 3. TEM波:电场强度矢量和磁场强度矢量均与传播方向垂直的均匀平面电磁波 4.无散场:散度为零的电磁场,即·=0。 5.电位参考点:一般选取一个固定点,规定其电位为零,称这一固定点为参考点。当取点为参考点时,P点处的电位为=;当电荷分布在有限的区域时,选取无穷远处为参考点较为方便,此时=。 6.线电流:由分布在一条细线上的电荷定向移动而产生的电流。 7.磁偶极子:磁偶极子是类比电偶极子而建立的物理模型。具有等值异号的两个点磁荷构成的系统称为磁偶极子场。磁偶极子受到力矩的作用会发生转动,只有当力矩为零时,磁偶极子才会处于平衡状态。利用这个道理,可以进行磁场的测量。但由于没有发现单独存在的磁单极子,故我们将一个载有电流的圆形回路作为磁偶极子的模型。 8. 电磁波的波长:空间相位变化所经过的距离称为波长,以表示。按此定义有,所以。 9. 极化强度描述介质极化后形成的每单位体积内的电偶极矩。 10. 坡印廷定理电磁场的能量转化和守恒定律称为坡印廷定理:每秒体积中电磁能量的增加量等于从包围体积的闭合面进入体积功率。 11. 线性均匀且各向同性电介质若煤质参数与场强大小无关,称为线性煤质。若煤质参数与场强方向无关,称为各向同性煤质。若煤质参数与位置无关,责称均匀煤质。若煤质参数与场强频率无关,称为各向同性煤质。 12.安培环路定理在真空中磁感应强度沿任意回路的环量等于真空磁导率乘以与该回路相交链的电流的代数和。 13. 布儒斯特角(P208)

电磁场与电磁波复习

一、名词解释 1.通量、散度、高斯散度定理 通量:矢量穿过曲面的矢量线总数。(矢量线也叫通量线,穿出的为正,穿入的为负) 散度:矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。 高斯散度定理:任意矢量函数A的散度在场中任意一个体积内的体积分,等于该矢量函在限定该体积的闭合面的法线分量沿闭合面的面积分。 2.环量、旋度、斯托克斯定理 环量:矢量A沿空间有向闭合曲线C的线积分称为矢量A沿闭合曲线l的环量。其物理意义随A 所代表的场而定,当A为电场强度时,其环量是围绕闭合路径的电动势;在重力场中,环量是重力所做的功。 旋度:面元与所指矢量场f之矢量积对一个闭合面S的积分除以该闭合面所包容的体积之商,当该体积所有尺寸趋于无穷小时极限的一个矢量。 斯托克斯定理:一个矢量函数的环量等于该矢量函数的旋度对该闭合曲线所包围的任意曲面的积分。 3.亥姆霍兹定理 在有限区域V内的任一矢量场,由他的散度,旋度和边界条件(即限定区域V的闭合 面S上矢量场的分布)唯一的确定。 说明的问题是要确定一个矢量或一个矢量描述的场,须同时确定其散度和旋度 4.电场力、磁场力、洛仑兹力电场力:电场 力:电场对电荷的作用称为电力。 磁场力:运动的电荷,即电流之间的作用力,称为磁场力。 洛伦兹力:电场力与磁场力的合力称为洛伦兹力。 5.电偶极子、磁偶极子 电偶极子:一对极性相反但非常靠近的等量电荷称为电偶极子。 磁偶极子:尺寸远远小于回路与场点之间距离的小电流回路(电流环)称为磁偶极子。 6.传导电流、位移电流 传导电流:自由电荷在导电媒质中作有规则运动而形成的电流。 位移电流:电场的变化引起电介质内部的电量变化而产生的电流。 7.全电流定律、电流连续性方程 全电流定律(电流连续性原理):任意一个闭合回线上的总磁压等于被这个闭合回线所包围的面内穿过的全部电流的代数和。 电流连续性方程: 8.电介质的极化、极化矢量 电介质的极化:把一块电介质放入电场中,它会受到电场的作用,其分子或原子内的正,负电荷将在电场力的作用下产生微小的弹性位移或偏转,形成一个个小电偶极子, 这种现象称为电介质的极化。 极化矢量P:单位体积内的电偶极矩矢量和。 9.磁介质的磁化、磁化矢量 磁介质的磁化:当把一块介质放入磁场中时,它也会受到磁场的作用,其中也会形成一个个 小的磁偶极子,这种现象称为介质的磁化。

通信基础知识题库优选稿

通信基础知识题库文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

通信与网络技术基础题库 一、填空题: 1、单工数据传输是在两个数据站之间只能沿单个方向进行数据传输。半双工数据传输是在两个数据站之间可以在两个方向上进行数据传输,但不能同时进行。全双工数据在两个数据站之间,可以在 两个方向上同时进行数据传输。 2、数据在一条信道上按位传输的方式称为串行传输,在多条信道上同时传输的方式称为并行传输。 3、数据传输方式按数据是否进行调制可分为基带传输和频带传输(或宽带传输) ; 4、按数据传输的同步方式可分为同步传输和异步传输;按数据传输的顺序可分串行传输和并行传输。 5、频带传输系统与基带传输系统的主要区别是在收发两端增加调制解调器,以完成信号频谱的搬移。 6、目前常见MODEM的主要功能是数字信号与模拟信号间的相互转换。 7、多路复用的理论依据是信号的分割原理,在频分多路复用的各子频带间留有一定的保护频带,其目的是减少各子频带间信号的串扰。统计时分多路复用与时分多路复用的主要区别是采用了动态分配集合信道时隙技术。 8、在传送106bit的数据,接收时发现1位出错,其误码率为 10-6。 9、RS-232C规定使用的标准连接器为 25 芯。 10、通常在纠、检错编码中引入的监督码元越多,码的纠、检错能力越强。奇偶校验码能检测出奇数个错。 11、采用存贮转发的数据交换技术有报文交换、分组交换。不能实现异构终端间的相互通信的交换技术有电路交换。

12、计算机网络按介质访问控制方法可分为以太网、令牌环网、令牌总线网等。 13、以太网的介质访问控制常采用CSMA/CD算法,即发送站要进行监听,若线路空闲,则发送,在发送过程中,若发生冲突,则等待一个随机时间片后再试。若线路忙,则继续监听,直到线路空闲。以太网应遵循的标准是 IEEE802.3 。 14、常见网卡接口类型有 RJ-45接口、 BNC接口、 AUI 接口,用于接双绞线的接口是 RJ-45接口。常见网卡总线类型PCI总线、 ISA总线等,用于插主板上白色插槽的是 PCI总线。 15、常见集线器按延扩方式分常见的有级联、堆叠二类。 16、采用VLAN技术的主要目的是控制不必要的广播,防止广播风暴,提高网络的安全性。划分VLAN的方法主要有基于端口、MAC地址、协议、IP地址四种。不同的VLAN间不能(能、不能)直接相互通信。遵循的标准是 IEEE802.1Q 。 17、光纤分布式数字接口FDDI采用反向双环结构的网络。 18、ATM是以信元为单位的分组交换技术,其长度为 53 字节。 19、无线局域网WLAN由无线网卡、无线网桥AP 、天线等组成的,它遵循的标准有IEEE802.11b 。 20、集线器、普通交换机、路由器、网关分别工作在第一、二、 三、七层上的网络互联设备。 21、公共传输网络常见的有 PSTN 、 X.25 、 FR 、 DDN 、ISDN 等。 22、ISDN可分为 N-ISDN 、 B-ISDN ,它们采用的技术分别是帧中继技术、 ATM 技术。 23、IPv4地址的长度为 32 bit,IP地址常分为 A、B、C、D、E 等5类。 24.模拟信号数字化的转换过程包括抽样、量化和编码 三个步骤。 25.有两种基本的差错控制编码,即检错码和纠错码,在计算机网络和数据通信中广泛使用的一种检错码为 CRC 。

《电磁场与电磁波》试题4与答案

《电磁场与电磁波》试题(4) 一、填空题(每小题 1 分,共 10 分) 1.矢量 的大小为 。 2.由相对于观察者静止的,且其电量不随时间变化的电荷所产生的电场称为 。 3.若电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹是直线,则波称为 。 4.从矢量场的整体而言,无散场的 不能处处为零。 5.在无源区域中,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,使电磁场以 的形式传 播出去,即电磁波。 6.随时间变化的电磁场称为 场。 7.从场角度来讲,电流是电流密度矢量场的 。 8.一个微小电流环,设其半径为、电流为,则磁偶极矩矢量的大小为 。 9.电介质中的束缚电荷在外加 作用下,完全脱离分子的内部束缚力时,我们把这种 现象称为击穿。 10.法拉第电磁感应定律的微分形式为 。 二、简述题 (每小题 5分,共 20 分) 11.简述恒定磁场的性质,并写出其两个基本方程。 12.试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。 13.试简述静电平衡状态下带电导体的性质。 14.什么是色散?色散将对信号产生什么影响? 三、计算题 (每小题10 分,共30分) 15.标量场,在点 处 (1)求出其梯度的大小 (2)求梯度的方向 16.矢量 , ,求 (1) (2) 17.矢量场的表达式为 (1)求矢量场的散度。 (2)在点处计算矢量场的大小。 z y x e e e A ???++=? a I ()z e y x z y x +=32,,ψ()0,1,1-P y x e e A ?2?+=? z x e e B ?3?-=? B A ? ??B A ??+A ? 2?4?y e x e A y x -=? A ? ()1,1A ?

电磁场与电磁波第一章复习题练习答案

电子信息学院电磁场与电磁波第一章复习题练习 姓名 学号 班级 分数 1-7题,每题5分;8-15题,每题5分,16题10分,17题15分。 8: 解:不总等于,讨论合理即可 9. 已知直角坐标系中的点P 1(-3,1,4)和P 2(2,-2,3): (1) 在直角坐标系中写出点P 1、P 2的位置矢量r 1和r 2; (2) 求点P 1到P 2的距离矢量的大小和方向; (3) 求矢量r 1在r 2的投影; 解:(1)r1=-3a x +a y +4a z ; r2=2a x -2a y +3a z (2)R=5a x -3a y -a z (3) [(r1?r2)/ │r2│] =(17)? 10.用球坐标表示的场E =a r 25/r 2,求: (1) 在直角坐标系中的点(-3,4,-5)处的|E |和E z ; (2) E 与矢量B =2a x -2a y +a z 之间的夹角。 解:(1)0.5;2?/4; (2)153.6 11.试计算∮s r ·d S 的值,式中的闭合曲面S 是以原点为顶点的单位立方体,r 为 空间任一点的位置矢量。 解:学习指导书第13页 12.从P (0,0,0)到Q (1,1,0)计算∫c A ·d l ,其中矢量场A 的表达式为 A =a x 4x-a y 14y 2.曲线C 沿下列路径: (1) x=t ,y=t 2; (2) 从(0,0,0)沿x 轴到(1,0,0),再沿x=1到(1,1,0); (3) 此矢量场为保守场吗? 解:学习指导书第14页 13.求矢量场A =a x yz+a y xz+a z xy 的旋度。 A ??=x a (x -x )+y a (y -y )+z a (z -z )=0 14.求标量场u=4x 2y+y 2z-4xz 的梯度。 u ?=x a u x ??+y a u y ??+z a u z ??=x a (8xy-4z)+y a (42x +2yz)+z a (2y -4x)

微波技术与天线复习题

微波技术与天线复习题 一、填空题 1微波与电磁波谱中介于(超短波)与(红外线)之间的波段,它属于无线电波中波长(最短)的波段,其频率范围从(300MHz)至(3000GHz),通常以将微波波段划分为(分米波)、(厘米波)、(毫米波)和(亚毫米波)四个分波段。 2对传输线场分析方法是从(麦克斯韦方程)出发,求满足(边界条件)的波动解,得出传输线上(电场)和(磁场)的表达式,进而分析(传输特性)。 3无耗传输线的状态有(行波状态)、(驻波状态)、(行、驻波状态)。 4在波导中产生各种形式的导行模称为波导的(激励),从波导中提取微波信息称为波导的(耦合),波导的激励与耦合的本质是电磁波的(辐射)和(接收),由于辐射和接收是(互易)的,因此激励与耦合具有相同的(场)结构。 5微波集成电路是(微波技术)、(半导体器件)、(集成电路)的结合。 6光纤损耗有(吸收损耗)、(散射损耗)、(其它损耗),光纤色散主要有(材料色散)、(波导色散)、(模间色散)。 7在微波网络中用(“路”)的分析方法只能得到元件的外部特性,但它可以给出系统的一般(传输特性),如功率传递、阻抗匹配等,而且这些结果可以通过(实际测量)的方法来验证。另外还可以根据

微波元件的工作特性(综合)出要求的微波网络,从而用一定的(微波结构)实现它,这就是微波网络的综合。 8微波非线性元器件能引起(频率)的改变,从而实现(放大)、(调制)、(变频)等功能。 9电波传播的方式有(视路传播)、(天波传播)、(地面波传播)、(不均匀媒质传播)四种方式。 10面天线所载的电流是(沿天线体的金属表面分布),且面天线的口径尺寸远大于(工作波长),面天线常用在(微波波段)。 11对传输线场分析方法是从(麦克斯韦方程)出发,求满足(边界条件)的波动解,得出传输线上(电场)和(磁场)的表达式,进而分析(传输特性)。 12微波具有的主要特点是(似光性)、(穿透性)、(宽频带特性)、(热效应特性)、(散射特性)、(抗低频干扰特性)。 13对传输线等效电路分析方法是从(传输线方程)出发,求满足(边界条件)的电压、电流波动解,得出沿线(等效电压、电流)的表达式,进而分析(传输特性),这种方法实质上在一定条件下是(“化场为路”)的方法。 14传输线的三种匹配状态是(负载阻抗匹配)、(源阻抗匹配)、(共轭阻抗匹配)。 15波导的激励有(电激励)、(磁激励)、(电流激励)三种形式。

《电磁场与电磁波》试题10及标准答案

《电磁场与电磁波》试题(10) 一、填空题(共20分,每小题4分) 1.对于矢量,若= ++, 则:= ;= ; = ;= 。 2.对于某一矢量,它的散度定义式为 ; 用哈密顿算子表示为 。 3.对于矢量,写出: 高斯定理 ; 斯托克斯定理 。 4.真空中静电场的两个基本方程的微分形式为 和 。 5.分析恒定磁场时,在无界真空中,两个基本场变量之间的关系为 ,通常称它为 。 二.判断题(共20分,每小题2分) 正确的在括号中打“√”,错误的打“×”。 1.描绘物理状态空间分布的标量函数和矢量函数,在时间为一定值的情况下,它们是唯一的。 ( ) 2.标量场的梯度运算和矢量场的旋度运算都是矢量。( ) 3.梯度的方向是等值面的切线方向。( ) 4.恒定电流场是一个无散度场。( ) 5.一般说来,电场和磁场是共存于同一空间的,但在静止和恒定的情况下,电场和磁场可以 独立进行分析。( ) 6.静电场和恒定磁场都是矢量场,在本质上也是相同的。( ) 7.研究物质空间内的电场时,仅用电场强度一个场变量不能完全反映物质内发生的静 电现象。( ) 8.泊松方程和拉普拉斯方程都适用于有源区域。( ) 9.静电场的边值问题,在每一类的边界条件下,泊松方程或拉普拉斯方程的解都是唯一的。 ( ) 10.物质被磁化问题和磁化物质产生的宏观磁效应问题是不相关的两方面问题。( ) A A x e x A y e y A z e z A y e ?x e z e ?z e z e ?x e x e ?x e A A

三.简答题(共30分,每小题5分) 1.用数学式说明梯无旋。 2.写出标量场的方向导数表达式并说明其涵义。 3.说明真空中电场强度和库仑定律。 4.实际边值问题的边界条件分为哪几类? 5.写出磁通连续性方程的积分形式和微分形式。 6.写出在恒定磁场中,不同介质交界面上的边界条件。 四.计算题(共30分,每小题10分) 1.半径分别为a,b(a>b),球心距为c(c

电磁场复习题及答案详解

图 1 湖北省襄樊四中高二物理期末复习练习题 电磁场综合 1、下列关于等势面的说法正确的是( ) A 、电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功。 B 、等势面上各点的场强相等。 C 、点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面。 D 、匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面。 2、一电荷只在电场力作用下,在电场中逆着一条电场线从A 运动到B ,则在此过程( ) A 、电荷的动能可能不变 B 、电荷的势能可能不变 C 、电荷的速度可能不变 D 、电荷的加速度可能不变。 3、有一根竖直长直导线和一个通电三角形金属框处于同一竖直平面内,如图1所示,当竖直长导线内通以方向向上的电流时,若重力不计,则三角形金属框将( ) A 、水平向左运动 B 、竖直向上 C 、处于平衡位置 D 、以上说法都不对 4、如图2所示,a 为带正电的小物块,b 是一不带电的绝缘物块,a 、b 叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F 拉b 物块,使a 、b 一起无相对滑动地向左加速运动,在加速运动阶段 ( ) A 、a 、b 一起运动的加速度减小。 B 、a 、b 一起运动的加速度增大。 C 、a 、b 物块间的摩擦力减小。 D 、a 、b 物块间的摩擦力增大。 5、如图3所示,磁场方向竖直向下,通电直导线ab 由水平位置1绕a 点在竖直平面内转到位置2,通电导线所受安培力是( ) A 、数值变大,方向不变。 B 、数值变小,方向不变。 C 、数值不变,方向改变。 D 、数值和方向均改变。 6、如图甲11-3所示电路,电源电动势为E ,内阻不计,滑动变阻器的最大电阻为R ,负载电阻为R 0。当滑动变阻器的滑动端S 在某位置时,R 0两端电压为 E /2,滑动变阻器上消耗的功率为P 。若将R 0与电源位置互换,接成 图乙所示电路时,滑动触头S 的位置不变,则( ) A 、R 0两端的电压将小于E /2 B 、R 0两端的电压将等于E /2 C 、滑动变阻器上消耗的功率一定小于P D 、滑动变阻器上消耗的功率可能大于P 7、如图4所示,在正交的匀强电场和匀强磁场中,一带负电的小球自 绝缘光滑的竖直圆环的顶端由静止释放,设小球受到的电场力和重力大小相 等,则当它滑过的弧度为下列何值时受到的洛伦兹力最大( ) A 、 4π B 、2π C 、43π D 、π 图4 图 2 图 3 图5

电磁场理论复习题

1. 两导体间的电容与_A__有关 A. 导体间的位置 B. 导体上的电量 C. 导体间的电压 D. 导体间的电场强度 2. 下面关于静电场中的导体的描述不正确的是:____C__ A. 导体处于非平衡状态。 B. 导体内部电场处处为零。 C. 电荷分布在导体内部。 D. 导体表面的电场垂直于导体表面 3. 在不同介质的分界面上,电位是__B_。 A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 4. 静电场的源是A A. 静止的电荷 B. 电流 C. 时变的电荷 D. 磁荷 5. 静电场的旋度等于__D_。 A. 电荷密度 B. 电荷密度与介电常数之比 C. 电位 D. 零 6. 在理想导体表面上电场强度的切向分量D A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 7. 静电场中的电场储能密度为B A. B. C. D. 8. 自由空间中静电场通过任一闭合曲面的总通量,等于B A. 整个空间的总电荷量与自由空间介电常数之比 B. 该闭合曲面内所包围的总电荷量与自由空间介电常数之比。 C. 该闭合曲面内所包围的总电荷量与自由空间相对介电常数之比。 D. 该闭合曲面内所包围的总电荷量。 9. 虚位移法求解静电力的原理依据是G A. 高斯定律 B. 库仑定律 C. 能量守恒定律 D. 静电场的边界条件 10. 静电场中的介质产生极化现象,介质内电场与外加电场相比,有何变化? A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 11. 恒定电场中,电流密度的散度在源外区域中等于B____ A. 电荷密度 B. 零 C. 电荷密度与介电常数之比 D. 电位 12. 恒定电场中的电流连续性方程反映了___A_ A. 电荷守恒定律 B. 欧姆定律 C. 基尔霍夫电压定律 D. 焦耳定律 13. 恒定电场的源是___B_ A. 静止的电荷 B. 恒定电流 C. 时变的电荷 D. 时变电流 14. 根据恒定电场与无源区静电场的比拟关系,导体系统的电导可直接由静电场中导体系统的D A. 电量 B. 电位差 C. 电感 D. 电容 15. 恒定电场中,流入或流出闭合面的总电流等于__C___ A. 闭合面包围的总电荷量 B. 闭合面包围的总电荷量与介电常数之比 C. 零 D. 总电荷量随时间的变化率 16. 恒定电场是D A. 有旋度 B. 时变场 C. 非保守场 D. 无旋场 17. 在恒定电场中,分界面两边电流密度矢量的法向方向是B A. 不连续的 B. 连续的 C. 不确定的 D. 等于零 18. 导电媒质中的功率损耗反映了电路中的_D____

移动通信基础知识试题和答案

基础知识答案 一、选择题 1.E接口是指:(A) A.MSC与MSC间的接口 B.MSC和HLR的接口 C.HLR和VLR的接口 D.VLR和VLR的接口 2. 国内备用网的信令点编码为(B)位。 A.24 B.14 C.8 D.16 3. 在蜂窝通信系统中在满足同频保护比时,能够采用(A)技术,提高频谱利用率。 A.频率复用技术 B.时分技术 C.码分技术 4. 两台计算机通过以太网口用网线直接相连,网线制作时应该按照以下哪种方式(A) A.1和3交叉,2和6交叉 B.1和6交叉,2和3交叉 C.4和5交叉,2和3交叉 D.1和3交叉,4和5交叉 5. CCS7信令网脱离于通信网,是一种支撑网,其三要素是:(A) A.SP.STP和Signalling Link B. SP.LSTP和HSTP C.SP.LSTP和Signalling Link D. SP.HSTP和Signalling Link 6. 七号信令系统结构遵循OSI结构,以下部分那些不属于应用层:(D) A.BSSAP B.INAP C.MAP D.SCCP 7.既是MTP 的用户又是SCCP 的用户的功能实体是:(B) A.TUP B.ISUP C.TC D.MAP 8.当某局向对端局发送_____消息后,随即收到对端发送来的相同的消息,且两个消息的CIC都相同,此时意味着发生了同抢。(D) A.ANN B.ACM C.GSM D.IAM(IAI) 9.两信令点相邻是指:(A) A.两局间有直达的信令链路 B.两局间有直达的话路,不一定有直达的链路 C.两局间有直达的话路和链路 D.两局间话路和链路都不直达 10.哪一类业务的SCCP消息在传送时,SLS是随机选择的?(A) A.0类业务 B.1类业务 C.2类业务 D.3类业务 11. 在两个相邻七号交换局间最多可有_______根相邻链路( A ) A) 16

《工程电磁场导论》练习题及答案

《工程电磁场导论》练习题 1、填空题(每空*2*分,共30分) 1.根据物质的静电表现,可以把它们分成两大类:导电体和绝缘体 。 2.在导电介质中(如导体、电解液等)中,电荷的运动形成的电流成为传导电流。 3.在自由空间(如真空中)电荷运动形成的电流成为运流电流 。 4.电磁能量的储存者和传递者都是电磁场,导体仅起着定向导引电磁能流的作用,故通常称为导波系统。 5.天线的种类很多,在通讯、广播、雷达等领域,选用电磁辐射能力较强的 细天线 。 6.电源是一种把其它形式的能量转换成电能的装置,它能把电源内导电原子或分子的正负电荷分开。 7.实际上直接危及生命的不是电压,而是通过人体的电流,当通过人体的工频电流超过 8mA 时,有可能发生危险,超过 30mA 时将危及生命。 8.静电场中导体的特点是:在导体表面形成一定面积的电荷分布,是导体内的电场为0,每个导体都成等位体,其表面为等位面。 9.恒定电场中传导电流连续性方程∮S J.dS=0 。 10.电导是流经导电媒质的电流与导电媒质两端电压之比。 11.在理想导体表面外侧的附近介质中,磁力线平行于其表面,电力线则与其表面相垂直。 12.如果是以大地为导线或为消除电气设备的导电部分对地电压的升高而接地,称为工作接地。 13. 电荷的周围,存在的一种特殊形式的物质,称电场。

14.工程上常将电气设备的一部分和大地联接,这就叫接地。如 果是为保护工作人员及电气设备的安全而接地,成为保护接地 。 二、回答下列问题 1.库伦定律: 答:在无限大真空中,当两个静止的小带电体之间的距离远远大于它们本身的几何尺寸时,该两带电体之间的作用力可以表示为: 这一规律成为库仑定律。 2.有限差分法的基本思想是什么? 答:把场域用网格进行分割,再把拉普拉斯方程用以各网格节点处的电位作为未知数的差分方程式来进行代换,将求拉普拉斯方程解的问题变为求联立差分方程组的解的问题。 3.静电场在导体中有什么特点? 答:在导体表面形成一定的面积电荷分布,使导体内的电场为零,每个导体都成为等位体,其表面为等位面。 4.什么是击穿场强? 答:当电场增大到某一数值时,使得电介质中的束缚电荷能够脱离它们的分子而自由移动,这时电介质就丧失了它的绝缘能力,称为被击穿。 某种材料能够安全地承受的最大电场强度就称为该材料的击穿场强。 5. 什么叫静电屏蔽? 答:在工程上,常常把不可受外界电场影响的带电体或不希望去影响外界的带电体用一个接地的金属壳罩起来,以隔离有害的的静电影响。例

移动通信试题库-有答案

移动通信试题库 第一章 1.移动通信系统中,150MHz 的收发频率间隔为________, 450MHz 的收发频率间隔为 ________,900MHz 的收发频率间隔为________ 。(5.7MHz, 10MHz, 45MHz ) 2.移动通信按用户的通话状态和频率使用的方法可分为________ , ________ ,________三种工 作方式。(单工制,半双工制和双工制) 3.(多选) 常用的多址技术有哪几种:_________( ABCD) A. 频分多址(FDMA) B.时分多址(TDMA) C.码分多址(CDMA) D.空分多址(SDMA) 4. 移动通信主要使用VHF 和UHF 频段的主要原因有哪三点? 答:1)VHF/UHF 频段较适合移动通信。2)天线较短,便于携带和移动。3)抗干扰能 力强。 5.信道编码和信源编码的主要差别是什么? 答:信道编码的基本目的是通过在无线链路的数据传输中引入冗余来改进信道的质量。信 道编码是为了对抗信道中的噪音和衰减,通过增加冗余,如校验码等,来提高抗干扰能力以及纠错能力。相对地,信源编码的目标就是使信源减少冗余,更加有效、经济地传输,最常见的应用形式就是压缩。 第二章 1.在实际应用中,用________,________,________三种技术来增大蜂窝系统容量。 (小区分裂,频段扩展,多信道复用) 2. 什么是近端对远端的干扰?如何克服? 答:当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时,距基站近的移动台B (距离2d )到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A(距离1d ,2d <<1d )的到达功率,若二者功率相近,则距基站近的移动台B 就会造成对接收距离距基站远的移动台A 的有用信号的干扰或抑制,甚至将移动台A 的有用信号淹没。这种现象称为近端对远端的干扰。 克服近端对远端的干扰的措施有两个:一是使两个移动台所用频道拉开必要的时间间隔;二是移动台端加自动(发射)功率控制(APC),使所有工作的移动台到达基站功率基本一致。 3.某通信网共有8个信道,每个用户忙时话务量为0.01Erl,服务等级B=0.1,问如采用专用 呼叫信道方式,该通信网能容纳多少用户? 答:采用专用呼叫信道方式,有一个信道专门用作呼叫。 B=0.1 n=7 查表知:A= 4.666

最新电磁场试题及答案

一、填空 1.方程▽2φ=0称为静电场的(拉普拉斯(微分))方程 2.在静电平衡条件下,导体内部的电场强度E 为(0) 3.线性导电媒质是指电导率不随(空间位置)变化而变化 4.局外电场是由(局外力)做功产生的电场 5.电感线圈中的磁场能量与电流的平方(成正比) 6.均匀平面电磁波中,E 和I 均与波的传播方向(垂直) 7.良导体的衰减常数α≈(β≈2 ωμγ) 8.真空中,恒定磁场安培环路定理的微分形式(▽x B=0μJ ) 9.在库伦规范和无穷远参考点前提下,面电流分布的矢量的磁位公式 (A=?R Idl 40πμ)公式3-43 10.在导体中,电场力移动电荷所做的功转化为(热能) 11. 在静电平衡条件下,由导体中E=0,可以得出导体内部电位的梯度为(0 )(p4页) 12.电源以外的恒定电场中,电位函数满足的偏微分方程为----- (p26 页) 13.在无源自由空间中,阿拉贝尔方程可简化为----------波动方程。 瞬时值矢量齐次 (p145页) 14.定义位移电流密度的微分表达式为------------ t ??D =0εt ??E +t P ?? (p123页) 15.设电场强度E=4,则0 P12页 16.在单位时间内,电磁场通过导体表面流入导体内部的能量等于导线电阻消耗的(热能) 17.某一矢量场,其旋度处处为零,则这个矢量场可以表示成某一标量函数的(梯度) 18.电流连续性方程的积分形式为(???s dS j =-dt dq ) 19.两个同性电荷之间的作用力是(相互排斥的) 20.单位面积上的电荷多少称为(面电荷密度) 21.静电场中,导体表面的电场强度的边界条件是:(D1n-D2n=ρs ) 22.矢量磁位A 和磁感应强度B 之间的关系式:( =▽ x ) 23.E (Z ,t )=e x E m sin (wt-kz-)+ e y E m cos (wt-kz+),判断上述均匀平面电磁波的极化方式为:(圆极化)(应该是 90%确定) 24.相速是指 均匀平面电磁波在理想介质中的传播速度。

天线基本知识试题

天线基本知识试题 1、天线的基本作用是什么? 转成为自由空间的电磁波,将传输线中的高频电磁能转成为自由空间的电磁波,或反之将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。因此,的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。 2、天线的基本结构形式是什么?天线的工作带宽是如何确定的?它的物理本质是什么? 天线的基本结构是两根长度大于波长的电流增加形成较强辐射导线天线的工作宽带是在规定的驻波比下天线的工作频带宽度决定的驻波比下天线的工作频带宽度决定的。天线的工作宽带是在规定的驻波比下天线的工作频带宽度决定的。它的物理本质是张开并且长度相当于波长的两导线载入方向相同的交变电流产生相同方向感应电动势产生较强辐射。流产生相同方向感应电动势产生较强辐射。 4、天线的极化是如何定义的?它可分为哪几种极化不同的天线? 天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。可分为双极化天线,天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。可分为双极化天线,圆极化天线,垂直极化天线,水平极化天线,度倾斜的极化、圆极化天线,垂直极化天线,水平极化天线,+45 度倾斜的极化、-45 度倾斜的极化天线 5、天线的方向图表明了天线的什么特性?3dB 波束宽度及 10dB 波束宽度是如何定义? 天线的方向图表明了天线的方向性的特性 3dB 天线的方向性的特性。天线的方向图表明了天线的方向性的特性。波束宽度是主瓣两半功率点度的波瓣宽度,间的夹角为 60 度的波瓣宽度,10dB 波束宽度是主瓣两半功率点间的夹角为 120 度的波瓣宽度。度的波瓣宽度。 6、为了使天线辐射的方向性更强即波束的方向图更窄,我们通常采用什么方法来改变天线辐射的方向性,它的物理原理是什么? 一般说来,为了使天线辐射的方向性更强即波束的方向图更窄,一般说来,为了使天线辐射的方向性更强即波束的方向图更窄,我们通常采用提高天线的增益来改变天线辐射的方向性,采用提高天线的增益来改变天线辐射的方向性,它的物理原理是主瓣波束宽度越窄,天线增益越高。可将对称振子组阵控制辐射能,或使用反射面等方法。越窄,天线增益越高。可将对称振子组阵控制辐射能,或使用反射面等方法。使用的是改变磁场、光反射等物理原理。使用的是改变磁场、光反射等物理原理。 7、天线的前后比是如何定义的?前后比与水平瓣宽的关系方向图中,前后瓣最大电平之比称为前后比,水平瓣宽的宽度越窄,方向图中,前后瓣最大电平之比称为前后比,水平瓣宽的宽度越窄,前后比越大。比越大。当旁瓣电平及前后比正常的情况下,当旁瓣电平及前后比正常的情况下,可用下式近似表示 8、天线的上副瓣及下副瓣的零点对网络覆盖产生什么影响? 上副瓣零点易形成跨区干扰,下副瓣零点易形成塔下黑。上副瓣零点易形成跨区干扰,下副瓣零点易形成塔下黑。 9、什么是天线的增益?天线的增益与天线的水平波束宽度及垂直波束宽度有什么关系?在移动通信应用中,天线的增益越高越好,这句话对吗? 天线的增益是指在输入功率相等的条件下,天线的增益是指在输入功率相等的条件下,实际天线与理想天线的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比及功率比。元在空间同一点处所产生的场强的平方之比及功率比。增益了垂直面上的覆盖的边界,影响着信号穿透建筑物时衰减的变化。增益一般与天线方向图有关,的边界,影响着信号穿

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