《电磁场与电磁波》(2007下A卷)答案

//成都理工大学2007-2008学年第一学期

《电磁场与电磁波》课程考试试卷A

一、选择题（30分，每小题3分）

1. 关于在一定区域内的电磁场，下列说法中正确的是 （ D ）

（A ）由其散度和旋度唯一地确定；

（B ）由其散度和边界条件唯一地确定；

（C ）由其旋度和边界条件唯一地确定；

（D ）由其散度、旋度和边界条件唯一地确定。

2. 在电磁场与电磁波的理论中分析中，常引入矢量位函数A ，并令A B ⨯∇=，

其依据是 （ C

）

（A ）0=⨯∇B ； （B ）J B μ=⨯∇；

（C ）0=⋅∇B ； （D ）J B μ=⋅∇。

3．描述不同媒质分界面两侧的电磁场矢量切向分量关系的边界条件是 （ D ）

（A ）S D n B n ρ=⨯=⋅110 （B ）0)(0

)(2121=-⋅=-⨯D D n B

B n

（C ）011=⋅=⨯E n J H n S （D ）0)()(2121=-⨯=-⨯E E n J H H n s

4．电磁波从理想介质1垂直向理想介质2入射，介质1和2的本征阻抗分别为30Ω和70Ω，则分界面处的反射系数Γ和透射系数τ分别为 （ C ）

（A ）7.03.0=-=τΓ （B ）6.03.0==τΓ

（C ）4.14.0==τΓ （D ）6.04.0=-=τΓ

5．已知均匀平面电磁波的电场强度矢量为jkZ

y x e E e e E 0)32(

-=，由此可知，

该平面电磁波是 （ D ）

（A ）沿Z 轴正方向传播的左旋椭圆极化波

（B ）沿Z 轴负方向传播的右旋圆极化波

（C ）沿Z 轴正方向传播的线极化波

（D ）沿Z 轴负方向传播的线极化波

6．当圆极化波以布儒斯特角B θ入射到两种不同介质的分界面上时，反射波和折射波（或透射波）分别是 （ B ）

（A ）线极化波和圆极化波； （B ）线极化波和椭圆极化波；

（C ）圆极化波和线极化波； （D ）椭圆极化波和圆极化波。

7．一圆极化电磁波从媒质参数为13==r r με的介质斜入射到空气中，要使电场的平行极化分量不产生反射，入射角应为 （ D ）

（A ）15° （B ）30° （C ）45° （D ）60°

8．将90Ω的负载接到特性阻抗为40Ω的主传输线，为了实现阻抗匹配，在负载与主传输线间接入λ/4匹配线，此匹配线的特性阻抗应为 （ B ）

（A ）30Ω （B ）60Ω （C ）65Ω （D ）130Ω

9．如图，由特性阻抗为0Z 的传输

线构成的传输线网络中，λ为传

输线波长，负载阻抗02Z Z L =。 则该传输线网络的输入阻抗in Z 为

（A ）0 （B ）0Z

C ）

（C ）02Z （D ）∞

10．电偶极子的辐射场振幅与θ有关，与之成正比的量是 （ A ）

（A ）θsin （B ）θ2sin （C ）θcos （D ）θ2cos

二、填空题（30分，每小题3分）

1. 圆频率为ω的均匀平面电磁波，从媒质参数为1,411==r r με的均匀无损

耗介质沿z 轴正方向垂直射向媒质参数为1,922==r r με的相邻介质的表面，则其反射波复振幅矢量的相位因子为________z j e 81032-⨯-ω__________。

2. 波导管的高通滤波特征是指一定的波导管只能让频率____高于____某一特定值的电磁波通过，该特定频率称为_______截止频率________。

3. 某损耗介质中存在沿x 方向极化、沿y 轴正方向传播的平面波，如果该波的衰减常数为a ，相位常数为b ，电场振幅为E 0；则该波的电场强度表达

式为=E __________jby ay x e e E e --0 _____________。

4. 传输线有三种工作状态；当无损耗传输线上的反射电压波振幅与入射电压波振幅相等时，该传输线就工作于______驻波______状态。

5. 均匀波导系统的纵向场分析法的基本思想是____将场矢量的所有横向分量表示成纵向分量的函数形式，从而只需求解纵向场分量______。

6．如图，0z 的半无限空间为理想导体；已知，

在0

z jE e E x βsin 0 -=，z H e H y βcos 0 =；

则 0=z 处导体表面的面电流密度

为=s J ____ 0H e x 。

7．传输线的驻波系数定义为=ρ_____

m in

m ax ||||U U _____，终端开路的传输线的驻波系数为______∞______。 8．某天线的方向性函数为θθϕθsin )(),(==f f ，则该天线的主瓣宽度为

_______︒90______，方向性系数为 1.5 。

9. 某天线阵由相同的单元振子排列而成，各单元振子的方向图和该阵列天线的阵列方向图分别如下图的（a ）、（b ）所示，试根据方向性相乘原理画出该天线阵的总方向图（c ）。

（a ） （b ） （c ）

10．天线的方向性系数定义为：在相同辐射功率下，___有方向天线最大辐射方向上的波强度___与____无方向天线在同一距离处的波强度___之比。

三、计算题（40分）

1.已知电场复振幅为z j x e j e z E 2050)(-= (V/m)的均匀平面波在自由空

间中传播，试求在0.10=z m 处垂直穿过5.2=R m 的圆平面的平均功率。

解：2R S P π⋅=

η

220E S = Ωπε

μη377120=== 1.655.2240

5024022

220=⨯=⋅=R E P ππW

或解 因 ]Re[2

1*H E S av ⨯= 而 z j y z e j e E e H 20005011-=⨯=ηη