《电磁场与电磁波》(2007下A卷)答案

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//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

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