1、对高频电磁波,电场以及和它相互作用的高频电流仅集 中于表面很薄的一层内,这一现象被称为趋肤效应。,上一讲主要内容,4.4 谐振腔,1.学习目标 导体表面的边值关系 谐振腔的频率特点,2.复习和思考 电磁波在介质界面/导体界面的规律,一.有界空间的电磁波(与无界不同):,2.导体与电磁波的相互作用:趋肤效应, 理想 导体,全反射,导体表面自然构成了电磁波的边界。,3.应用: 1.谐振腔:是中空的金属腔,(圆形或矩形),电磁 波可在其中做某些特定频率的震荡。,2.波导(管):中空的金属管,电磁波在波导管内传播, 金属管作为电磁场的边界制约着电磁波的存在形式。,二.理想导体的边界条件:,(一)假定理
2、想,把问题解出;,(二)二级近似下,考虑 引起的损耗。,边值关系(导体为1):,理想导体边界条件是:在导体表面上电力线与界面正交,磁感应线与导体表面相切。,边界、方程都具备-求解,若取 平面为导体面, 同 方向,而,亦即:,例1证明两无穷大平行导体平面之间可以传播一种偏振的TEM电磁波。,证明:假设如图,由边界条件,设电磁波沿 轴传播,1.,1、直角坐标系下波形方程及通解:,空间部分 满足:,三.谐振腔内的波形方程: (亥姆霍兹方程),求解:,可分离变量:,齐次方程:,由此得到驻波解:,2、求特解:,(1),(2),(3),由:,而,意义?其它两个分量如何写?,同理:,波型:,而由,4.讨论:,也就是说,,只有两个独立变量。,3).腔内的本征频率,4)频率选择: 若,最低本征频率为:,与 数量级相同。,要求:与空腔同数量级的波,才能存在腔内。,特别是微波中,用最低波模来产生特定的电磁震荡,更高 频时,有时也用较高的波模。,5). 取值条件:,作业:151页9题,