电磁场理论与微波技术复习提纲
82222电磁场与微波技术
“电磁场与微波技术”（822）复习提纲
一、总体要求
“电磁场与微波技术”要求考生熟练掌握“电磁场理论”、“微波技术基础”和“天线原理”的基本概念、基本理论和分析方法，具备分析和解决相关问题的一定能力。
“电磁场与微波技术”由“电磁场理论”、“微波技术基础”和“天线原理”三部分构成。
“电磁场理论”部分所占比例为40%（60分）。
“微波技术基础”部分所占比例为30%（45分）。
“天线原理”部分所占比例为30%（45分）。
“电磁场理论”部分考查内容为：
●基本概念和理论
●静电场
●恒定电流场
●Maxwell方程组
●平面电磁波
“微波技术基础”部分考查内容为：
●基本概念和理论
●传输线
●波导
●谐振腔
●微波元件
“天线原理”部分考查内容为：
●基本概念和理论
●天线特性参数
●天线阵方向特性、阻抗特性
●典型线天线
●典型面天线
二、考试形式与试卷结构
1、试题分为填空题、分析计算题、论述证明题等。
试卷总分为150分。
2、考试形式为闭卷考试（可以使用不具备编程和存贮功能的计算器）。
3、考试时间为180分钟。
三、参考书目
1、路宏敏，《电磁场与电磁波基础》，科学出版社，2011。
2、梁昌洪，《简明微波》，高等教育出版社，2007。
3、李莉，《天线与电波传播》（天线部分：第1章至第6章），科学出版社，2009。
1。
微波技术基础复习大纲.
微波技术基础1 绪论1、微波的频率(P1)，微波的波段(P2)2 传输线理论2.1 传输线方程的解1、长线理论和相关概念2、长线方程（或传输线方程）的导出3、解长线方程得到电压波和电流波的表达式，三种边界条件会得到不同的表达形式 2.2 长线的参量1、长线的特性参数（特性参数指由长线的结构、尺寸、填充的媒质及工作频率决定的参量，和负载无关的参数）1）特性阻抗0Z (P15)：0U U Z I I +-+-==-=≈2）传播常数γ(P13)：j γαβ=+，通常情况下衰减常数0α=，则j γβ=。
3）相速度p v 和相波长p λ(P14)：通常2p p v fπλλβ===根据相速度的定义2p f v ωπββ==，而β=(P13)，因此p v = 在这里出现了波的色散特性的描述。
2、长线的工作参数1）输入阻抗in Z ：()()()()000tan tan L in L U z Z jZ z Z Z I z Z jZ z ββ+==+这个公式有多种变形： ① ()()()000tan tan Z z jZ dZ z d Z Z jZ z dββ++=+当2d n λ=*时，()()Z z d Z z +=，均匀无耗线具有2λ的周期性。
当24d n λλ=*-时，()()20Z z d Z z Z +*=，均匀无耗线具有4λ的阻抗变换特性。
（感性↔容性，开路↔短路，大于0Z ↔小于0Z ） 当终端0L Z Z =时，任意位置的输入阻抗都为0Z 。
② 输入导纳()()()()000tan 1tan L in L inI z Y jY z Y Y U z Y jY z Z ββ+===+，其中001Y Z =，1L L Y Z =(P20) 2）反射系数()z Γ（这里反射系统通常指电压反射系数）：()()()200j zL L U z Z Z z eU z Z Z β--+-Γ==+（反射系数是一个复数） （电流反射系数()()()()200j zL i L I z Z Z z e z I z Z Z β--+-Γ===-Γ+）由于0L j L L L L Z Z e Z Z φ-Γ==Γ+，因此()()2L j z L z e βφ--Γ=Γ(P21)输入阻抗和反射系数之间的关系：()()()011z Z z Z z +Γ=-Γ，()()()0Z z Z z Z z Z -Γ=+。
电磁场与微波技术复习2009
D
q r2
q
r1
q 1 q 1 0
4 0 r1 4 0 r2
等效问题：
选择d值使 POB与 AOP相似
p
oHale Waihona Puke r20 0 d BqR(r, )
r1
r2
r1 Aq
D
(r) 1 ( q q) 40 r1 r2
a d r2 D a r1
d a2 D
q a q D
r1 D2 r2 2r D cos
30
切向条件
n (H1 H2) J S
H1t H2t J S 分界面没有自由面电流 H1t H2t
B1t B2t
1 2
n (E1 E2) 0 E1t E2t
D1t D2t
1 2
31
没有自由电荷与电流的特殊情况
矢量形式的边界条件为
n (H1 H2) 0 n (E1 E2) 0 n (B1 B2 ) 0 n (D1 D2 ) 0
9
( A ' ekxx B ' ekxx )(C ' eky y Deky y )
（1） kx k, ky jk :
1 ( Achkx Bshkx)(C cos ky D sin ky) 2 ( A'ekx B 'ekx )(C cos ky D sin ky)
（2） kx jk, ky k :
n1
rn (Cn cos n Dn sin n)
n 1
13
镜像法
唯一性定理：当电位满足泊松方程或拉普拉斯方程，在边界 上满足三类边界条件之一时，电位的解是唯一的。
两问题的等效条件：研究域内源的分布不变； 边界上电位的边界条件不变。
江苏省考研电子科学与技术复习资料电磁场与微波技术重点整理
江苏省考研电子科学与技术复习资料电磁场与微波技术重点整理江苏省考研电子科学与技术复习资料——电磁场与微波技术重点整理一、引言电磁场与微波技术作为电子科学与技术的重要分支，涉及到电磁学、微波技术、电磁辐射等多个领域。
本文将围绕电磁场与微波技术的重点内容进行整理与归纳，帮助考生进行复习备考。
二、电磁场理论1. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁场理论的基础，包括麦克斯韦第一和第二方程组，以及恒定电流情况下的麦克斯韦第三和第四方程组。
考生需要熟悉方程的表达形式和物理意义，掌握方程在不同情况下的应用。
2. 静电场与静磁场静电场与静磁场是电磁场理论的基础概念。
静电场的特点是没有时间变化，通过电荷间的库仑力进行作用；静磁场的特点是没有电荷的运动，通过磁荷间的洛伦兹力进行作用。
考生需要了解静电场与静磁场的数学表达和物理意义，以及与电场、磁场的关系。
3. 电磁波的传播电磁波是电磁场的一种特殊形式，能够在真空和介质中传播。
电磁波传播的特点是速度恒定、振动方向垂直于传播方向。
考生需要了解电磁波的数学表示和物理意义，以及电磁波在真空和介质中的传播特性。
4. 导体与介质中的电场电场在导体和介质中的传播和分布具有特殊性质。
在导体中，电场会引起自由电子的移动，导致电流的产生；在介质中，电场通过电荷的移动和极化现象进行传播。
考生需要了解电场在导体和介质中的分布规律、电荷输运机制以及导体和介质的特性。
三、微波技术1. 微波传输线微波传输线是微波技术中重要的组成部分，包括平面波导、同轴电缆、矩形波导等形式。
考生需要了解不同传输线的特点、工作原理和应用领域。
2. 微波网络理论微波网络理论是微波技术设计与分析的基础，包括S参数、传输矩阵等概念。
考生需要了解微波网络的基本理论，以及网络参数的计算和应用。
3. 微波功率传输与耦合微波功率传输与耦合是微波技术中的重要问题，包括功率传输线的特性阻抗匹配、功率耦合器的设计与优化等内容。
考生需要了解不同形式的功率传输与耦合方案，以及其在微波器件和系统中的应用。
微波技术复习提纲
微波技术与天线复习提纲第一章 绪论第二章 传输线理论1 无损耗传输线方程解的表达式及物理意义。
2 长线理论中，有哪三套参量来描述传输状态？它们之间有何关系？3 传输线的三种工作状态及其特点。
4 相速和相波长的计算公式。
5 用阻抗圆图（或导纳圆图）计算传输线的输入阻抗、反射系数、驻波系数等参量，使用圆图应注意的问题。
6 什么是特性阻抗0Z 、波阻抗η、输入阻抗i Z ？第三章 微波传输系统1 TE 波、TM 波、TEM 波的特点及波阻抗表达式。
2 色散波与无色散波的特性比较，以及填充介质后公式的修改。
3 在色散系统中，例如波导中，什么叫工作波长λ、截止波长c λ和波导波长g λ？它们之间有何区别和联系？4 矩形波导中的波形如何标法？波型指数m 、n 有何意义？TE 、TM 波的m 、n 有何规定？5 简要说明矩形波导中，10TE 波场结构的特点及传输参量。
6 矩形波导的传输条件是什么？7 圆波导中波型指数n 、i 的意义及截止波长表达式。
8 同轴线中主型波是什么？为保证单模传输，应如何选择同轴线尺寸？第四章 微波网络1矩形波导10TE 波的等效阻抗公式。
2 S 矩阵、A 矩阵是如何定义的？S 矩阵各矩阵元的物理意义是什么？3 互易网络、无损耗网络、互易无损耗网络的S 矩阵的性质。
4 表4-2，简单双口网络的A 矩阵、[]A 矩阵。
5 当n 口网络参考面移动时，网络[S]的矩阵如何变化？6 n 级双口网络的[A]有何性质？第五章 微波元件1 匹配负载的功能及传输。
2 分析同轴线S 型扼流活塞的工作原理。
3 什么叫E-T 、H-T 接头，有何特性？4 什么叫魔T ，有哪些特性？魔T 的散射矩阵的推导，有何应用？5 微波电桥、同轴S 型扼流活塞、旋转极化式衰减器的工作原理。
电磁场与微波技术复习提纲
电磁场与微波技术复习提纲第1章重要知识点：直角坐标系下散度、旋度、梯度的计算；两个矢量恒等式；斯托克斯定理。
第2章（1）重要知识点：真空中静电场、恒定电场、恒定磁场的基本方程及相关定理；边界条件；高斯定理求静电场；理解静电场的能量与什么有关。
（2）重要计算题：2.8、2.12第3章重要知识点：记忆麦克斯韦方程、波动方程；在无源区域理想介质中，能根据麦克斯韦方程组推导波动方程；理解位移电流；时变电磁场的边界条件，理想导体表面上介质一侧电场与磁场的特点；坡印廷定理的物理意义、坡印廷矢量；第4章（1）重要知识点：什么叫平面电磁波、均匀平面波，它的特点及电场和磁场的计算；介质中均匀平面波的速度计算公式；波的极化的种类和判断；理解色散效应，哪些波属于色散波；什么叫趋肤效应，趋肤深度与什么因素有关;判断良导体和良介质的根据；均匀平面波对理想导体平面的垂直入射形成驻波。
（2）重要计算题：4.2、4.4、4.5、4.10第5章（1）重要知识点：理解长线的涵义；传输线基本特性参数的定义；均匀无耗传输线的三种工作状态下负载、电压反射系数和驻波比的取值；λ/4、λ/2传输线的特点以及λ/4终端短路和开路传输线的输入阻抗；史密斯圆图的组成和特点；λ/4阻抗变换器的匹配公式、已知输入阻抗，如何利用圆图求其导纳、负载是复阻抗时的接入方式；理解信号源的共轭匹配和阻抗匹配及匹配公式；分贝毫瓦与分贝瓦的换算。
（2）重要计算题：5.7、5.18、5.23、PPT87页例4第6章（1）重要知识点：什么是TEM波、TE波、TM波；矩形波导、圆波导、同轴线、微带线、带状线传输的波型有哪些，它们的主模是什么；矩形波导的传输条件；矩形波导主模场结构图特点、壁面电流分布特点；开辐射缝和测量缝的方法；圆波导的几种主要应用模式；什么叫简并。
（2）重要计算题：6.12、6.16、6.17第7章（1）重要知识点：微波系统中，传输线和微波元件分别等效为什么；波导等效为双线的条件是什么；微波网络参量的两大类型；散射参量的定义方程，理解各参量的物理意义，会根据物理意义求散射参量；无耗、对称、互易网络的S参数间的关系；微波网络工作特性参量有哪些，它们的定义以及是在什么条件下测得的。
微波技术复习提纲
微波技术与天线复习提纲第一章均匀传输线1、微波传输线微波传输线试用以传输微波信息和能量的各种形式的传输系统的总称，它的作用是引导电磁波沿一定的方向传输，因此又称为导波系统，其所引导的电磁波又成为导行波。
2、均匀传输线一般将截面尺寸、形状、媒质分介、材料及边界条件都不变的导行波系统称为规则导行系统，又称为均匀传输线。
微波传输线的分类：①双导体传输线②波导③介质传输线3、均匀传输线方程4、均匀传输线方程的解传输线边界条件通常有以下三种：5、传输线工作特性参数传输线工作特特性参数主要有特性阻抗,传播常数，相速与波长。
特性阻抗：将传输线上导行波的电压和电流值比定义为传输线的特性阻抗，用Z0来表示。
它与工作频率有关，由传输线自身分布参数决定，与负载和电源无关。
传播常数：相速Vp与波长：传输线上相速定义为电压电流入射波（或反射波）等相位面沿传播方向的传输速度，6、传输状态参量传输线状态参量主要有输入阻抗，反射系数，驻波比等。
反射系数：定义传输线上任意一点z处的反射波电压（或电流）与入射电压（或电流）之比为电压（电流）反射系数。
入射阻抗与反射系数的关系：当z=0时，Γ（0）=Γ1，则终端负载阻抗Z1与终端反射系数Γ1的关系为：Γ1=(Z1-Z0)/(Z1+Z0)驻波比：ρ=|U|max /|U|min其行波系数为：K=1/ρ7、行波状态行波状态就是反射系数的传输状态，此时的反射系数Γ1=0，而负载阻抗等于传输线的特性阻抗，即Z1=Z0,也可以称此时的负载为匹配负载。
8.纯驻波状态纯驻波状态就是全反射状态，即终端反射系数Γ1=1。
9.行驻波状态10.传输线上的损耗可分为回波损耗和插入损耗回波损耗：（α=0），插入损耗：（α=0）..11.阻抗匹配分别是负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共轭阻抗匹配。
负载阻抗匹配是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形；电源内阻等于传输线特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。
微波技术基础复习大纲分析
微波技术基础1 绪论1、微波的频率(P1)，微波的波段(P2)2 传输线理论2.1 传输线方程的解1、长线理论和相关概念2、长线方程（或传输线方程）的导出3、解长线方程得到电压波和电流波的表达式，三种边界条件会得到不同的表达形式 2.2 长线的参量1、长线的特性参数（特性参数指由长线的结构、尺寸、填充的媒质及工作频率决定的参量，和负载无关的参数）1）特性阻抗0Z (P15)：0U U R j L LZ I I G j C Cωω+-+-+==-=≈+2）传播常数γ(P13)：j γαβ=+，通常情况下衰减常数0α=，则j γβ=。
3）相速度p v 和相波长p λ(P14)：通常2p p v fπλλβ===根据相速度的定义2p f v ωπββ==，而LC β=(P13)，因此p v LC= 在这里出现了波的色散特性的描述。
2、长线的工作参数1）输入阻抗in Z ：()()()()000tan tan L in L U z Z jZ z Z Z I z Z jZ z ββ+==+这个公式有多种变形： ① ()()()000tan tan Z z jZ dZ z d Z Z jZ z dββ++=+当2d n λ=*时，()()Z z d Z z +=，均匀无耗线具有2λ的周期性。
当24d n λλ=*-时，()()20Z z d Z z Z +*=，均匀无耗线具有4λ的阻抗变换特性。
（感性↔容性，开路↔短路，大于0Z ↔小于0Z ） 当终端0L Z Z =时，任意位置的输入阻抗都为0Z 。
② 输入导纳()()()()000tan 1tan L in L inI z Y jY z Y Y U z Y jY z Z ββ+===+，其中001Y Z =，1L L Y Z =(P20) 2）反射系数()z Γ（这里反射系统通常指电压反射系数）：()()()200j zL L U z Z Z z eU z Z Z β--+-Γ==+（反射系数是一个复数） （电流反射系数()()()()200j zL i L I z Z Z z e z I z Z Z β--+-Γ===-Γ+）由于0L j L L L L Z Z e Z Z φ-Γ==Γ+，因此()()2L j z L z e βφ--Γ=Γ(P21)输入阻抗和反射系数之间的关系：()()()011z Z z Z z +Γ=-Γ，()()()0Z z Z z Z z Z -Γ=+。
电磁场与微波技术考点汇总
电磁场微博技术与天线考点一电磁场与电磁波的基本原理电磁场的基本方程一、电磁场中的基本场矢量电磁场中的基本场矢量有四个:电场强度E,电位移矢量D,磁感应强度B 和磁场强度H。
(一)电场强度E场中某点的电场强度E 定义为单位正电荷在该点所受的力,即：电场强度E 的单位为伏/米(V/m)。
(二)电位移矢量D如果电解质中存在电场,则电介质中分子将被极化,极化的程度用极化强度P 来表示。
此时电介质中的电场必须用电位移矢量D 来描写。
它定义为：在SI 单位制中,D 的单位为库仑/米2(C/m2)。
对于线性媒质中某点的电极化强度P 正比于该点的电场强度E。
在各向同性媒质中某点的P 和E 方向相同,即：故，式中ε=ε0(1+χe)称为介质的介电常数,而εr=1+χe 称为介质的相对介电常数。
(三)磁感应强度B磁感应强度B 是描写磁场性质的基本物理量。
它表示运动电荷在磁场中某点受洛仑兹力的大小。
磁感应强度B 定义为：(四)磁场强度H如果磁介质中有磁场,则磁介质被磁化。
描写磁介质磁化的程度用磁化强度M 来表示。
此时磁介质中的磁场必须引入磁场强度H 来描写,它定义为：M 和H 的单位为安培/米(A/m)。
在各向同性媒质中M 和H 方向相同。
即有：故B=μ0(H+M)=μ0(1+χm)H=μ0μrH=μH 。
式中χm 称为媒质的磁极化率,它是一个没有量纲的纯数。
μ=μ0(1+χm)称为媒质的磁导率。
μr=1+χm 称为相对磁导率。
二、全电流定律式中Jc 和Jd 分别为传导电流密度和位移电流密度,ic 和id 分别为传导电流和位移电流。
三、电磁感应定律感应电场沿着任意的封闭曲线的积分应等于感应电势,用数学式子表示即为：由此得出一个结论:随时间变化的磁场会产生电场,而且磁通量的时间变化率愈大,则感应电动势愈大、电场愈强;反之则愈弱。
同时,穿F E q=0D E Pε=+0e P x Eε=0000(1)e e r D E x E x E E E εεεεεε=+=+==F qv B=⨯0BH Mμ=-m M Hχ=()()De c le d lSc Sd H dl i i i dtH dl J J dSdD J dS dtφ===+=+=+⎰⎰⎰⎰mld e E dL dtφ==-⎰四、高斯定律在普通物理中讨论了静电场的高斯定律,即：式中V 是封闭曲面S 所包围的体积,∑q 为封闭曲面S 所包围的自由电荷电量的代数和，ρ为S 曲面所包围的自由电荷的体密度。
电磁场和微波技术复习2-精品文档
§2－2 均匀无耗传输线上的行波
二、均匀无耗传输线的特性阻抗
定义：传输线中行波电压和行波电流之比
j z j z U ( z ) A e A e U z U z 1 2 j z j z I ( z ) B e B e I z I z 1 2
i ( z , t ) u ( z , t ) L z t i ( z , t ) C u ( z , t ) t z
消去dz
§2－2 均匀无耗传输线上的行波——一、传输 线方程及其解
波动方程的解
2u ( z, t ) 2u ( z, t ) LC 2 z t 2 2 2 i ( z , t ) LC i ( z , t ) t 2 z 2
w LC
d 2U ( z ) 2 2 U (z) w LC U ( z ) 2 dz 2 d I ( z ) w2 LC I ( z ) 2 I ( z ) dz2
j z j z U ( z ) A e A e 1 2 j z j z I ( z ) B e B e 1 2
其中： ZC
L C
§2－2 均匀无耗传输线上的行波——二、均匀无耗 传输线的特性阻抗
U z U z L Z C I z I z C
均匀无耗线的特征阻抗是一个实数，单位：
反映传输线在行波状态下电压和电流之间关系的量
大小仅取决于传输线所填充的介质、线的横向尺寸和 横截面内电磁场的分布状态，与线的长度无关，而且， 可近似认为与频率无关
微波技术基础复习提纲 (1)
微波技术基础复习提纲
绪论
掌握微波波段的范围、划分、特点，了解微波的应用和研究方法。
传输线理论
掌握“长线”与“短线”、“分布参数”及“分布参数电路”概念；
掌握微波传输线等效电路的分析方法和主要结论；
熟练掌握TEM 模无耗传输线的常用公式及其应用；
熟练掌握阻抗圆图的形成原理、性质和特殊点、线、圆的位置；
熟练掌握阻抗、导纳圆图的应用； 熟练掌握
4
λ、并联单、双枝节阻抗匹配器的原理、调配过程和计算、不足及解决办法。
波导理论
熟练掌握电磁波在矩形波导中传输时主型模和高次模式的各个主要参数的计算及应用； 熟练掌握电磁波在矩形波导中传输时的五个特点（要求列出相关参量公式） 熟练掌握矩形波导中主型模的场结构图、避内表面电流分布规律及其应用。
微波网络与元件
掌握微波网络的特点及网络分析的基本等效关系；
熟练掌握表4-2简单元件双口网络的A 参量的推导及结论；
熟练掌握双口网络级联时的A 参量的计算；
熟练掌握散射矩阵[]S 和转移矩阵[]A 的定义、性质、各参量的物理意义及其应用； 熟练掌握散射矩阵[]S 的参考面移动后，新旧散射矩阵[]S 参数间的关系； 熟练掌握无耗n 端口散射矩阵[]S 幺正性的证明及其应用；
熟练掌握二端口网络的外特性（技术指标）与散射参量的关系；
熟练掌握无耗互易二端口网络的基本性质。
电磁场与微波技术复习提纲
电磁场与微波技术复习提纲“电磁场与微波技术”（822）复习提纲一、总体要求“电磁场与微波技术”要求考生熟练掌握“电磁场与电磁波”、“微波技术基础”和“天线原理”的基本概念、基本理论和分析方法，具备分析和解决相关问题的一定能力。
“电磁场与微波技术”由“电磁场与电磁波”、“微波技术基础”和“天线原理”三部分构成。
“电磁场与电磁波”部分所占比例为40%（60分）。
“微波技术基础”部分所占比例为30%（45分）。
“天线原理”部分所占比例为30%（45分）。
《电磁场与电磁波》要求学生准确、系统的掌握电磁场与电磁波的相关概念，深刻领会描述电磁场与电磁波的基本定理和定律，熟练掌握分析电磁场与电磁波问题的基本方法，了解电磁场数值方法及其专业软件，具有熟练运用“场”的方法分析和解决问题的能力。
“微波技术基础”要求学生系统掌握微波传输线理论及分析方法、各种类型的导波结构、微波网络与微波元件的基础知识、微波谐振腔理论，深刻领会描述微波技术的基本概念和定律，学会用“场”与“路”的方法分析、解决微波工程问题。
《天线原理》要求学生系统地掌握天线理论的基本概念、基本原理、定律和基本分析方法，以及一些典型天线的工作原理与设计思想，具有解决实际工程问题的能力以及进行创新性研究和解决复杂工程问题的能力。
“电磁场与电磁波”部分考查内容要点为：（一）静电场基本要求熟练掌握静电场的基本概念、静电场的基本方程、边界条件。
掌握静电场的计算方法、电场能量和电场力的计算，电容的求解方法。
（二）恒定电流的电场基本要求熟练掌握电流的分类、电流密度的定义和物理含义。
掌握电荷守恒定律、欧姆定律的微分形式、焦耳定律、恒定电流场的基本方程和边界条件。
（三）恒定电流的磁场基本要求熟练掌握磁通连续性原理、安培环路定律、恒定磁场的基本方程、矢量磁位和磁场的边界条件。
掌握电流分布已知时磁感应强度和磁场强度的计算，矢量泊松方程和磁偶极子及其产生的场，标量磁位、互感和自感、磁场能量、能量密度、磁场力的概念和求解。
电磁场理论复习提纲
电磁场理论复习提纲电磁场理论复习提纲一、矢量分析与场论基础①正交曲线坐标系及变换，拉梅系数；②正交曲线坐标单位矢量及变换关系；③矢量及矢量的基本运算；④场的概念、矢量场和标量场；⑤源的概念、场与源的关系；⑥标量函数的梯度，梯度的意义与性质；⑦矢量场的散度，散度的意义与性质；⑧矢量函数的旋度，旋度的意义与性质⑨正交曲线坐标系中梯度、散度、旋度计算公式；⑩矢量场的基本构成，Helmholtz定理。
二、宏观电磁场的实验定律①库仑定律，电场的定义，电场的力线；②静电场的性质（静电场的散度、旋度及电位概念）；③Ampere定律，电流元之间的作用力；④毕奥-沙伐尔定律，磁感应强度定义，磁场的力线；⑤恒定电流磁场性质（磁场的散度、旋度和矢势概念）；⑥Faraday电磁感应定律，电磁感应定律的意义；⑦电荷守恒定律（或称为电流连续原理）⑧电磁场与带电粒子相互作用力，Lorentz力公式；⑨宏观电场、磁场的激励源与完整定义；⑩宏观电磁场的矢量特性。
三、介质的电磁性质①介质基本概念，场与介质相互作用的物理机制；②介质极化，磁化、传导的宏观现象及其特点；③介质的极化现象及其描述方法，电位移矢量；④介质的磁化现象及其描述方法，磁场矢量；⑤介质的传导现象及其描述方法，欧姆定律；⑥极化电流、磁化电流与传导电流产生原因及异同点；⑦介质的分类、电磁特性参数与物质本构方程；⑧介质的色散及其产生的原因，色散现象带来的问题；⑨导电媒质—良导体—理想导体⑩理想导体几个问题（模型、静电平衡、电荷分布等）；四、宏观Maxwell方程组①静态电磁场与电流连续性原理之间的矛盾；②位移电流概念、位移电流的实验基础及其意义；③宏观电磁场的Maxwell方程组及其对应实验；④宏观Maxwell的微分形式、积分形式、边界条件；⑤宏观Maxwell方程组的预言及其物理意义；⑥宏观Maxwell方程组的完备性问题、物质本构关系；⑦宏观Maxwell方程组各方程的独立性问题；⑧宏观电磁场的应用领域及其求解方法。
电磁场与波复习资料完整版
（2.11） （2.12） （2.13） （2.14）
线密度分布电荷 3.静电场方程 积分形式 ：
∫
l
r −r' ρl ( r ')dl ' 3 r −r'
1 N ∑ qi ε 0 i =1
� ∫
S
E ( r )idS =
（2.15） （2.16） （2.17） （2.18）
� ∫ E ( r )idl = 0
1．坡印廷定理 坡印廷定理表征了电磁场能量守恒关系，其微分形式为
−∇i( E × H ) =
积分形式为
∂ 1 1 ( H i B + E i D) + E i J ∂t 2 2
（4.8）
d 1 1 ( H i B + E i D )dV + ∫ E i JdV （4.9） ∫ V dt V 2 2 坡印廷定理的物理意义：单位时间内通过曲面 S 进入体积 V 的电磁能量等于单位时间
ρ ( r ) = lim
C/m3 C/m 2 C/m
(2.1) (2.2) (2.3)
“点电荷”是电荷分布的一种极限情况。当电荷 q 位于坐标原点时，其体密度 ρ ( r ) 应 为
ρ ( r ) = lim
可用 δ 函数表示为
q ⎧ ⎪0 =⎨ ∆V → 0 ∆V ⎪ ⎩∞ ρ ( r ) = qδ ( r )
Wm =
（3.37） （3.38） （3.39）
L= M 21 = ψ 21 I1 µ M= 4π
ψ I
， M 12 =
（3.41） （3.42） （3.43）
∫
c1
ψ 12 I2 dl gdl ∫ c2 r12− r21
微波技术基础复习提纲
微波技术基础复习提纲复习提纲第二章1．传输线方程及其解。
2．特性阻抗，传播常数的定义。
3．任一点的输入阻抗的定义及性质。
4．反射参量定义表达式。
5．反射参量与输入阻抗的关系。
6．驻波比和行波比的定义。
7．阻抗与驻波比的关系。
8．无耗线的三种工作状态特点。
9．史密斯圆图的依据关系式。
10．圆图上的三个圆的表达式。
11．圆图上三个特殊点，两个特殊线，两个旋转方向。
12．阻抗匹配的几种情况。
/4 波长匹配器的计算，单双枝节匹配会用圆图求解。
第三章1．什么是规则金属波导，能传播的波的模式。
2．矩形波导，圆波导各自的主模。
3 在矩形波导和圆波导中m n TM m n TE 模的场结构如何描述，即下标m ，n 的含义。
4．矩形波导的传输特性。
传播常数，截止波长，截止频率，传播条件，相速度，群速度，波导波长，波阻抗（m n TM m n TE 模不同）。
5. 矩形波导，圆波导的截面尺寸选择。
6．矩形波导中的波形简并，圆形波导中的两种不同简并形式，解释其区别。
7. 圆波导中截止波长，截止频率和传播常数的计算公式。
8．同轴线主要传输的模式。
9．保证传输线只传输主模的条件。
第四章微带线和带状线1．带状线的结构2．带状线的工作模式，传输TEM波。
3．微带线的结构。
4．微带线中场的结构。
混合的TE－TM模式，准TEM模第五章介质波导和介质谐振器1. 介质板波导的场分析，截止条件。
2. 圆形介质波导中的模式。
3. 光纤中数值孔径NA的含义。
4. 介质谐振器实例分析。
5. 圆形介质谐振器中的模式，和波形指数的含义。
第六章微波网络基础1．转移矩阵，散射矩阵的各元素的定义及含义。
2.转移矩阵和散射矩阵以及传输散射矩阵之间的转化关系。
3.常用二端口网络的转移矩阵和散射矩阵的计算。
4.插入损耗和插入相移的计算第七章微波谐振器1．谐振器的含义。
2．谐振器的基本参数和定义式。
3．谐振器的最大电能储能和最大磁能储能表达式和关系。
4．串联和并联谐振电路的品质因数表达式及它们分别与R的关系。
电磁场理论与微波技术课程知识点总结
电磁场理论与微波技术课程知识点总结电磁场理论与微波技术课程知识点总结1 麦克斯韦方程组的理解和掌握（1）麦克斯韦方程组及本构关系（2）静态场时的麦克斯韦方程组（场与时间t无关）2 边界条件（1）一般情况的边界条件（2）介质界面边界条件（ρs= 0 J s= 0）3 静电场基本知识点（1）基本方程及本构关系（2）解题思路对称问题（球对称、轴对称、面对称）假设电荷Q ——> 计算电场强度E——> 计算电位φ——> 计算能量ω=εE2/2或者电容（C=Q/φ）。
e（3）典型问题导体球（包括实心球、空心球、多层介质）的电场、电位计算；长直导体柱的电场、电位计算；平行导体板（包括双导体板、单导体板）的电场、电位计算；电荷导线环的电场、电位计算；电容和能量的计算。
4 恒定电场基本知识点（1）基本方程（2）解题思路利用静电比拟或者解电位方程（要注意边界条件的使用）。
假设电荷Q ——> 计算电场E——> 将电荷换成电流（Q —> I）、电导率换成介电常数（ε—>σ）得到恒定电场的解——>计算电位φ和电阻R或电导G。
5 恒定磁场基本知识点（1）基本方程（2）解题思路对称问题（轴对称、面对称）使用安培定理假设电流I ——> 计算磁场强度H ——> 计算磁通φ——> 计算能量ω=μH2/2或者电感（L=ψ/I）。
m（3）典型问题载流直导线的磁场计算；电流环的磁场计算；磁通的计算；能量与电感的计算。
6 静态场的解基本知识点（1）直角坐标下的分离变量法（2）镜像法7 正弦平面波基本知识点（1）基本方程与关系电场强度瞬时值形式电场强度复振幅形式瞬时值与复振幅的关系：坡印廷矢量（能流密度）平均坡印廷矢量（平均能流密度）磁场强度与电场强度的关系（方向和大小）：（2）波的极化条件与判断方法（3）波的反射与折射导体表面的垂直入射波特性介质表面的垂直入射波特性全反射与全折射（两个临界角）8、微波的定义及特点、基本分析方法（场和路）9、传输线理论（1）基本方程（2）基本特性参数（3）均匀无耗传输线工作状态分析（4）史密斯阻抗圆图和导纳圆图（5）阻抗匹配和单枝节匹配10、各类传输线传输的主模及其截止波长和单模传输条件11、微波网络基础（1）二端口微波网络及网络参量（2）微波网络的特点判断（3）工作特性参量11、微波元件（自学）（1）匹配元件和连接元件（2）衰减器和移相器（3）分支微波元件（4）定向耦合器（5）微波谐振腔12、天线基础（自学）（1）基本振子（2）对称振子（3）电参数。
电磁场与微波技术总复习2014
题 2-9 图 解 :由电场的叠加性 ,空腔中某点的电场等于完全均匀填充电荷的大球在该点的 电场与完全均匀填充负电荷的小球在该点的电场之和。 利用高斯定理，可求得完全均匀填充电荷的大球在该点的电场为： q 由高斯定理得： E dS 0 s
等式左边为： E dS 4R 2 E r
2-48 两同心导体球壳半径分别为 a、 b， 两导体之间有两层介质， 介电常数为 1 、
2 ，介质界面半径为 c，求两导体球壳之间的电容。
解：设内导体带电荷为 q，由于电荷与介质分布具有球对称性，取半径为 r 的 q 球面，采用高斯定理可得， Dr 4r 2 两导体球壳之间的电场为：
2-26 两同心导体球壳半径分别为 a、 b， 两导体之间有两层介质， 介电常数为 1 、
2 ，介质界面半径为 c，内外导体球壳电位分别为 V ,0 。求两导体球壳之间的电
场和球壳面上的电荷面密度以及介质分界面上的束缚电荷面密度。 解：如图所示，设内导体带电荷为 q，由于电荷与介质分布具有球对称性，取 q 半径为 r 的球面，采用高斯定理可得， Dr 4r 2
s
等式右边为：q= dv d sin d r 2 dr
0 0 0 v
2
R
4R 3 3
R Ea 3 0
同理可得：完全均匀填充负电荷的小球在该点的电场为： r Eb 3 0 所以，空腔中某点的电场为
c E E a Eb (R r ) 3 0 3 0
S
ε
a
ρs
r
上式左右两边分别为
由此得
4r 2 Dr 4a 2 s
Dr
a2 s r2
电磁场与微波复习要点20160107
第四章1.何谓理想导体、理想电介质、良导体、不良导体、电介质？ 理想导体：电导率，理想导体内部不存在电场和磁场；理想电介质，是没有欧姆损耗的媒质（补充：在两种理想介质的分界面上没有自由面电流和自由面电荷的存在）；良导体；不良导体；电介质（低损耗媒质）2.麦克斯韦方程组是哪四个？分别说明什么物理意义？全电流定律，说明变化的电场产生磁场 法拉第电磁感应定律，说明变化的磁场产生电场磁通连续性原理，说明任何一条磁力线都是闭合的 电场的高斯定理，说明电场是有散场3.时变电磁场的边界条件是什么？ E1t = E2t （无条件连续）D1n – D2n = ρs （当ρs = 0 时连续） H1t – H2t = Js （当Js = 0 时连续） B1n = B2n （无条件连续）t J J s n n ∂∂=-/21ρ（电流密度的法向分量的连续与否与电荷的时间变化有关） 2211σσttJ J =（电流密度的切向方向分布与电导率有关）4.理想介质分界面上的边界条件是什么？E1t = E2t D1n = D2n H1t = H2t B1n = B2n5.理想介质与理想导体分界面上的边界条件是什么？ss D n B n E n J H n ρ=⋅=⋅=⨯=⨯ 001为理想介质，2为理想导体，导体表面无电场切向方向分量，无磁场法向方向分量。
理想导体内部不存在电场也不存在磁场ρ=⋅∇=⋅∇∂∂-=⨯∇∂∂+=⨯∇D B t B E t DJ H6.坡印廷定理和坡印廷矢量是什么？ 坡印廷定理：⎰⎰⎰⋅+⋅+⋅∂∂=⋅⨯-V V sdV E J dV E D H B t s d H E)2121()(单位时间内流出s 面的能量等于单位体积内单位时间消耗的热功率与体积v 区域中的总电场磁场能量之和。
坡印廷矢量)/(2m W HE S⨯= 是垂直流过单位面积的功率，在时变电磁场中，S 表示瞬时功率流密度，其通过任一截面积的面积分代表瞬时功率7.瞬时值与复数值的互换依据什么公式？}Re{t j e E E ω=8.什么是均匀平面波？什么是自由空间？ 所谓均匀平面波就是等相位面为无限大平面，且等相位面上各点的场强大小相等、方向相同的电磁波；所谓自由空间就是无限大的、无源的真空9.在一理想电介质中，均匀平面波的电场E 和磁场Ｈ与传播方向，三者存在何种关系？电场E 和磁场Ｈ存在什么关系？三者相互垂直，满足右手法则，，其中为波阻抗电场与磁场的关系：如：例4-5-1中)3cos(1043πω+-⨯=-kz t x E 可见E 为电磁波传播方向为z ，电场存在x方向，则相应磁场方向为y ，且)3cos(1043πωη+-⨯=-kz t y Hrr r r r r εμπεμηεεμμεμη120000====10.波传播的速度是有什么方程得到的？在无耗媒质中与在导电媒质中，波速有什么不同？由等相位面方程：ωt-βz=const 得到。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电磁场理论与微波技术复习提纲
一、总体要求
通过本课程的学习，建立起电磁场与电磁波的基本思想，掌握电磁场与微波技术的基本概念、基本原理、基本分析方法，对波导理论有比较完整的理解，了解电磁场与微波技术的最新发展和应用。
“电磁场理论与微波技术”由“电磁场与电磁波基本理论”和“微波技术基础”两部分构成。
第一部分“电磁场理论”所占比例约为：55%
第二部分“微波技术基础”所占比例约为：45%
“电磁场与电磁波基本理论”部分重点考查内容为：
基本概念和理论
静电场
恒定电场
麦克斯韦方程组
平面电磁波
“微波技术基础”部分考查内容为：
基本概念和理论
传输线理论
波导理论
微波网络基础
二、考试形式与试卷结构
1、试题分为选择题（20%）、填空题（20%）、名词解释题（8%）、简答题（10%）、计算题（42%）。
试卷总分100分。
2、考试形式为闭卷考试
3、考试时间：120分钟
名词解释：
1、坡印廷矢量和平均坡印廷矢量
2、电位移矢量
3、主模
4、色散
5、体电荷分布、面电荷分布、线电荷分布、体电流分布、面电流分布、线电流分布
6、电偶极子
7、直线极化、左右旋圆极化、椭圆极化
8、趋肤效应
9、均匀平面波、TEM模、TE模、TM模
10、全反射和全透射
11、波导
12、基本振子和对称振子
13、简并现象
14、微波
简答题：
1、如何判断长线和短线？
2、何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？
3、何谓色散传输线？对色散传输线和非色散传输线各举一个例子。
4、均匀无耗长线有几种工作状态？特点？条件是什么？
5、说明二端口网络几种参量的物理意义？
6、发生全反射和全透射的条件
7、分析微波网络的方法
8、写出常见的微波元件9、分析天线的方法10、写出常见的天线
11、用哪些参数可以描述天线的性能指标，并解释其中的一到两个参数。
12、通量和散度的区别
13、旋度和环流的区别14、负载匹配和电源匹配
计算题：
1、矢量分析 1.1、1.
2、1.4、1.15、1.20
2、无界空间均匀平面波2.45、2.46、3.2、3.14
3、理想介质和良导体为边界的均匀平面波垂直入射3.17、3.22
4、分离变量法2.23，平行导体板（ppt例题）
5、阻抗圆图
6、波导模式和波长等计算5.11、5.12
7、高斯定理和安培环路定理（ppt例题）。