1、第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科技大学 编写 高等教育出版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版1第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科技大学 编写 高等教育出版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版2 产生电磁波的振荡源一般为天线。随着振荡源频率的提高使电磁波的波长与天线尺寸可相比拟时，就会产生显著的辐射。 对于天线，我们关心的是它的辐射场强、方向性、辐射功率和效率。 天线的形式可分为线天线和面天线。 本章由滞后位的概念出发，求解元电流的辐射场。再利用叠加原理求解线天线和阵列天线的辐射问题。第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科技大学 编写 高等教育出
2、版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版3 什么是辐射？什么是辐射？辐射：辐射： 随时间变化的电磁场离开波源向随时间变化的电磁场离开波源向空间传播的现象。空间传播的现象。 产生辐射的源称为产生辐射的源称为 天线天线 。 辐射产生的必要条件辐射产生的必要条件（ 1）时变源存在。）时变源存在。（ 2）源电路是开放的。）源电路是开放的。 影响辐射强弱的原因影响辐射强弱的原因（ 1）源电路尺寸与辐射波的波长相比拟时）源电路尺寸与辐射波的波长相比拟时辐射较为明显。辐射较为明显。（ 2）源电路越开放，辐射就越强。）源电路越开放，辐射就越强。辐射的基本概念第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科技
3、大学 编写 高等教育出版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版4电磁辐射是随时随地存在的，有效的辐射需要特殊的电荷、电流分布 天线 。最基本的一点：电荷、电流变化频率使得所产生的电磁波的波长与天线的尺寸 (或电荷、电流分布尺寸 )相比拟时，会产生显著的辐射。第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科技大学 编写 高等教育出版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版5基本问题 无限大的均匀介质（无耗） 求解区域存在电流激励源 问题描述为：已知： 求： yzxP第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科技大学 编写 高等教育出版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版6 首先求解无限
4、大的均匀介质中的位函数 利用辅助位与场的关系给出电磁场 步骤为： （ 1）求解位函数的波动方程 （ 2）通过位的解给出场的表达分析方法第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科技大学 编写 高等教育出版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版7本章内容：l位函数波动方程的解 滞后位l基本辐射单元及其辐射场 电偶极子及其辐射第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科技大学 编写 高等教育出版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版8其解为：8.1 滞后位1.在第 4章引入了动态矢量位和动态标量位：在洛仑兹条件下，其方程为滞后位yzxPO第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科
5、技大学 编写 高等教育出版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版9换言之，观察点处位函数随时间的变化总是滞后于源随时间的变化。滞后的时间是电磁波从源所在位置传到观察点所需的时间，故称为 滞后位 或 推迟位 。物理意义：时刻 t 空间任意一点 r 处的位函数并不取决于该时刻的电流和电荷分布，而是取决于比 t 较早的时刻 的电流或电荷分布。时间 正好是电磁波以速度 从源点 传到 场点 所需的时间。例如 ： 日光是一种电磁波，在某处某时刻见到的日光并不是该时刻太阳所发出的，而是在大约 8分 20秒前太阳发出的， 8分 20秒内光传播的距离正好是太阳到地球的平均距离。第 8 章 电磁辐射电磁辐射电磁场与电磁波电子科技大学 编写 高等教育出版社 & 高等教育 电子音像 出版社 出版10对位函数的讨论时刻 t 时在 r处观察到的位 ( 或 A)，是时刻 时 r处的源 ( 或 J)激发的r 处的源 ( 或 J )在时刻 t时产生的变化，要在晚些时候才影响到场点 r的位函数 ( 或 A)，推迟的时间为 R/c，这是电磁作用传播距离 R所需的时间，其中 c即电磁波传播速度位函数 ( 或 A)称为滞后位或推迟位
