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创建时间:11-01

对多层涂型介质的电磁波传输特性分析


目   录


摘  要    1
Abstract    1
引言    2
第一章、均匀无界介质中的平面波    2
第二章、电磁波在介质中传播的麦克斯韦方程    3
第三章、阻抗的概念和介质中的传播常数     4
3.1、阻抗的概念    4
3.2、介质传播常数     4    
第四章、电磁波在n层介质中传播的反射系数    5    
第五章、计算机模拟和实际介质的结果比较    7
5.1、计算机模拟结果    7
5.2、实际介质的结果    7
第六章、结论    8
第七章、参考文献    8
第八章、致谢    10

1     均匀无界介质中的平面波
平面波为波动的最简单形式。这种波最普遍的解析表达式是函数
                                            (1)    
其中 , , 是满足条件 的三个数。
函数(1)是波动方程
 ,                                           (2)
的解。它是描述以速度c传播的某一扰动。由函数F所确定的波形在传播时保持不变。
   在叠加原理成立的情况下[4],这种方法使得对任意波形的行为的分析归结为对非常简单的“谐”波行为的分析。
   在表达式(1)中,我们采用符号
 
把函数 表为傅立叶积分的实部:
 .                                        (3)
于是 .                               (3a)将此式乘以 ,并对 从 积分到 。于是不难得到下列频谱密度函数:
 .                                             (4)(3)其中对应于一定 值的被积函数
                            (5)为一平面谐波。
平面谐波必须写成式(5)的实数的形式,即
 ,                              (6)
从(5)过渡到(6)时,我们已将一般是复数的函数 表为
 .
 .                                (7)
因为象f这样的函数对t的微分归结为对它乘以 ,所以f的波动方程可写为
                                                     (8)

2     电磁波在介质中传播的麦克斯韦方程
                                                                     (9)                                    
(其中 为传导电流, )由(9)式得
                                             (10)                                   其中 ,则                         (11)在有介质损耗的媒介中,相对复介电系数:
 
同理可得                                                 (12)                     实践证明:金属导体中自由电子的惯性甚至在光频段( )可略时,可以为 与 无关,均为恒定场中的值[2]。

3    阻抗的概念和介质中的传播常数 
3.1    阻抗的概念
   引入介质中的特性阻抗                                                (13)因此                                                                    (14)              
   在电磁波从介质平面上反射的问题中,定义电场切向分量和磁场切向分量的法向阻抗[3]为
                                                     (15)                                                              讨论
1) 平行于分界面时, 和 则                     (16)
2) 垂直于分界面时,                                              (17)其中 为入射角
3.2   介质传播常数 
由电磁波理论给出          (i=1,2,3…n)                              (18)
 
4    电磁波在n层介质中传播的反射系数
从实际出发,取第一层为金属板,其他n层为介质。第i层介质的相对复介电系数为 ,相对复导磁率为 。为了方便,设入射波

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