天线理论与技术答案

a?电场强度e?3?0r223er(r?a)。
6.麦克斯韦方程组中的??e???b
?t??d??和表明不仅_电荷_要产生电场，
而且随时间变化的_磁场也要产生电场。
7.直角坐标系中，哈密顿算符表达式?????e?e?e，拉普拉斯算符表达式?x?y?zxyz
?2?2?2
??2?2?2?x?y?z2；柱坐标系哈密顿算符表达式
。
a?????1??er?e??ez?rr???z8．矢量
??a??????aeaeaexxyyzz，其散度为ey?
?y
ayez??zaz?ax?ay?az???x?y?z，其旋度为ex???a??xax。
9.球坐标系中标量函数的梯度
e??e??????(r,?,?)?e??e ?rr??rsin?????
>绪论
1.采用定义方法1推导出方向性系数的定义式：
d(?0,?0)?
4?f(?0,?0)
2?
2
?
d?
?
?
f(?,?)sin?d?
u??0,?0?u
2
解：在相同辐射功率p
r
情况下：d??0,?0??
2
??0,?0?
?
u??,???
e0
2?0
f??,???
2?
ef??,?
2?0
?
2
，
u
??,??
?
pr4?
天线理论与技术答案
【篇一：《天线与电波传播理论》试卷及答案】
(1) 103.8 khz= hz=mhz；(2) 0.725 mhz= hz=khz．。
3、半波振子的方向函数为，方向系数为。4、maxwell提出的电流的概念，使在任何状态下的电流都可保持连续，并且指明电流和电流是产生涡旋磁场的源。
5、坡印廷矢量的大小代表，其单位为，其方向代表，瞬时坡印廷矢量的表达式为
13．均匀面电流密度为js的平面电流，其稳恒磁场大小为h?js
s14．导体表面的电荷密度?与导体外的电
?s??位函数?的关系?n???；导体表面
电场方向与导体表面的关系垂直
15.将e?jkz?j?
4转换为时谐形式
?
4) e(z,t)?e0cos(?t?kz?
16.
e?e0[excos(?t??z)?eycos(?t??z??)]传播方向是极化波；
pp???prpp?p之比值,p为
损耗功率记为，即ara
ill
二、问答题
1．写出电磁场maxwell方程组的微分形式，解释每个方程的物理意义并说明电磁波产生的机制；写出maxwell方程组的积分形式和复数形式。
??d（1）???h?jc??t???b??e??（2）??t????d??（3）?（4）???b?0
1、lc回路中电容器极板上的电荷量随时间的变化关系如下图所示，下列说法是否正确。
（1）在t1时刻，电路中的磁场能最小（）（2）从t1时刻到t2时刻，电路中电流变小（）（3）从t2时刻到t3时刻，电容器不断被充电（）（4）在t4时刻，电容器的电场能最小（）
微波，主要通过哪些方式来实现？
微波很容易被地面吸收，又能穿透电离层而不被反射，所以它不能靠地波和天波传播，只能沿直线传播。由于地球表面不是平面，微波在地面上传播的距离不远，一般只有几十千米。因此，要向远距离传送微波，就要设立中继站，像接力比赛那样，一站一站地把微波传送出去。
2．自由空间平面波，其电场强度0xy
e?exe0cos(wt?kz)，其电场矢量的方向为x_；平面波的传播方向为z_；平面波的传播速度为__v??；k?
3.研究一个矢量场，必须研究它的散度和旋度，才能确定该矢量场的性质。
4．标量场的梯度是保守、矢量场，标量场梯度的方向与标量场的等位面垂直。
5.真空中一半径为a的圆球形空间内，分布有体密度为?的均匀电荷，圆球?re?er内的电场强度圆球外的3?0(r?a)；
l
??li?z?dz?
12limsin?l
l??li
1?cos?l
m
sin?(l?|z|)dz?
?lsin?l
le?2liav?
21?cos?l
?sin?l
?
??l?tan????2?2
【篇三：电磁波理论与天线技术复习题】
空题
1. e?e[ecos(?t??z)?ecos(?t??z??)]传播方向是z方向，线极化波；
（1）全电流定律，电流和变化的电场都会激发磁场；（2）法拉第电磁感应定律，变化的磁场会激发电场；（3）高斯定理，穿过任一封闭面的电通量等于此面所包围的自由电荷电量;（4）磁通连续性原理：穿过任一封闭面的磁通量恒等于零。第一方程说明变化的电场能在周围激发磁场，第二方程说明变化的磁场能再周围激发电场，这样交变的电磁场就会向外以波的形式发射电磁波，传送能量。
设内外导体上单位长度带电分别为
和
，由高斯定理可得（取单位长度）：
第2页共3页
6.相等相反相等垂直差900
1.d 2.c 3.b 4.d 5.d 6 c 7 d 8 a 9 b 10 c
内外导体间的电压：
1对错对对
由电容的定义，可得单位长度的电容为
2、已知某天线的方向系数为100，辐射功率
，工作频率，在距天线
19.静电场的电场能量密度为：
1??121?e?e?d??e?ed222；稳恒磁场的磁场能量密度为：1??11?m?h?b??h2?hb222
20.元电辐射体在r处的辐射功率流密
1idl度为s?1方向性函re?e?h??(sin?)，22?2?r?2
av
数为：f??,???sin?
天线效率?：天线效率是指辐射功率
a．只能在真空中传播b．在水中不能传播c．可以在很多介质中传播d．只能在空气中传播3．微波炉中不能使用金属容器，这主要是因为（）a．金属易生锈，弄脏炉体b．金属容易导电，造成漏电事故
c．微波能在金属中产生强大的电流，损坏微波炉d．金属易传热，使炉体温度过高4．下列说法正确的有（）
a．频率越低的电磁波的波长越短b．频率越高的电磁波传播速度越快c．频率越低的电磁波传播速度越快d．频率越高的电磁波的波长越短
。
6、任一线极化波都可分解为两个振幅、旋向的圆极化波，任一圆极化波都可分解为两个振幅、相互且相位的线极化波。
二、单项选择题：（每小题2分，共20分）
1.我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界处于领先地位.在北京发射的信号通过通信卫星会转到上海被接收.实现这种信号传递的是( )
a.超声波b.次声波c.声波d.电磁波2.关于电磁波的传播，以下说法正确的是（）
10km处放一块足够厚的
理想介质（介质
表面与传播方向垂直），求介质中的波长和电场强度的幅值。
解：
垂直入射
，
，
透射系数为
介质中电场强度的幅值为
自由空间的工作波长为
介质中的波长
一、填空题
3.
1.64 4.位移传导位移
5.单位面积上的功率密度
电磁波行进的方向
2对3
错4对5错
对7对8对
第3页共3页6
【篇二：天线原理与设计习题集答案_绪论】
5.在2003年4月的伊拉克战争中，美英联军在战争中使用电子干扰取得了很好的效果，争取到了战争的主动权，电子干扰具体地说就是（）a．对敌方发射电磁波b．对敌方发射很强的电磁波c．对敌方发射频率很高的电磁波
d．对敌方发射与敌方电子设备工作频率相同的电磁波，施放反射电磁波的干扰波
6.对极化强度为的电介质，束缚体电荷密度为＿＿＿＿＿a.
2
2.设某天线的远区辐射电磁场为如下表示
e??e0
e
?j?r
r
f(?,?)
，h
?
?
e?
?0
试导出其辐射功率pr的表示式，并计算基本振子的辐射功率。解：（1）该天线的辐射电磁场可写作：e
?
?
?
?
?
??e?h??h?
?
w?
12
?
?*
?
e?h?r
e?
2
2?0
?r
e0
22
2?0r
f
2
??,??
∵pr
?
?
??
2?
3.长度为2l的直线对称振子天线的有效长度定义为l线输入电流来归一化的平均电流
iav?
12liin
l
e
?2iavl
，其中iav为用该天
?
i(z)dz
?l
的表达
设该天线上的电流为正弦分布i(z)?式。解：因为：iin
iav?
imsin?(l?|z|)，试导出其有效长度le
?i?0??imsin?l 12liin
17．恒定磁场中两种介质的分界面处磁
场强度h，磁感应强度b应满足的边界条件分别为，，。静电场中两种介质的分界面处电场强
?度e?，电通密度d应满足的边界条件分别
为d?d??,e?e
18．自由空间平面波，其电场强度1n2n1t2t
e?e?txe0cos(wk)z，其电场矢量的方向为方向；平面波的传播方向为z方向；平面波的传播速度为v??；k?
xz
222?x,y,z?3x?5y?2z?10.标量场?，此标量
场的梯度为???6xex?10yey?4zez。此标量场梯
度的散度为；此标量场梯度的旋度为0.
11.无限长直导线带电荷密度为?l，其?l电场大小为er?2?rer。
12.无限长直导线通过电流为i，其磁感??0i?应强度为：b??2?re?
b.
c.
d.
7.
是
a.左旋圆极化b.左旋椭圆极化c.右旋圆极化d.右旋椭圆极化8.
在两种不同介质（）的分界面上，电场强度的切向分
量
a.总是连续的b.总是不连续的c.可能连续也可能不连续d.
，
时连续
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9. a. c.
入射方向矢量为b.d.
1、无线电波的传播途径？
无线电波从发射到接收的传播途径有三种，直线传播的叫直射波，沿地面传播的叫地波，射向天空后被子大气中的电离层反射回到地面的叫天波。
，pr?
2
e0
2
2?0
??
d?
?
f
2
??,??sin?d?
u0??,???
e0
2?
8??0
2
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8??0
d??0,?0??
u??0,?0?u
??0,?0?
=
ef??0,?0?
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e0
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2?
?
d?
?
?
f
2
??,??sin?d?
=
4?f(?0,?0)
2?
?
d?
?
?
f(?,?)sin?d?
3、喇叭天线的主瓣宽度、方向系数的估算公式？
e面（yoz面）主瓣宽度
2?0.5e?53?
?
b
h面（xoz面）主瓣宽度
2??
?
.5h?80a
1
方向系数（最佳尺寸的角锥喇叭）
d?0.51
4?a1b1
?
2
五、计算题（每小题10分，共20分）
.求空气同轴线（内导体外半径为，外导体内半径为）沿z方向单位长度的分布电容
w?ds
s
?rsin?d?d?
2
设闭合积分面为包围天线的一个球面，则积分面元为：ds
∴pr?
e0
2
2?
2?0
?
d?
?
?
f
2
??,??sin?d?
（2）基本振子的方向图函数：
f??12?0
??sin?e0?j?0
2
2?
idz2?
e
?j?r
2
∴pr?0
idz2?
?
d?
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sin?d?=
3
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