E?exExmcos(?t?kz??x)?eyEymcos(?t?kz??y)
（1） 直线极化
直线极化的条件：?y??x?0或??； 极化角： （2） 圆极化
圆极化的条件：Exm?Eym?Em、?y??x??合成波电场强度的大小：E?极化角：??arctan(当?y??x?22??arctan(EyEx)?arctan(?EymExm)?const
?2；
Ex?Ey?Em?const
EyEx)???t
?2时，为左旋圆极化波；当?y??x???2时，为左旋圆极化波；
（3）椭圆极化
当?x、?y和Exm、Eym不满足上述条件时，就构成椭圆极化波。直线极化和圆极化都可看作椭圆极化的特例。
5.1.3导电媒质中的均匀平面波
导电媒质的典型特征：电导率??0，电磁波在其中传播时，有电磁能量的损耗。 1．导电媒质中的平面波函数
在导电媒质中，电场强度E满足的亥姆霍兹方程为
?2E??2E?0 式中：????j??jkc?j???c为传播常数；kc????c为复波数；?c???j?为?复介电常数。
对于沿+z方向传播均匀平面波，若取E?exEx，则
E?exExme??z?exExme??ze?j?z （5.12）
与电场相伴的磁场为
H?ez?式中：???1?cE?ey1?cE0e??z?ey1?cE0e??ze?j? （5.13）
????2??1?()?1?称为衰减常数，单位为NP/m； 2?????2??1?()?1?称为相位常数，单位为rad/m； 2????????c???????cej?为导电媒质的本征阻抗，是一复数。 ?c电场和磁场的瞬时值形式
E?z,t??exE0e??zcos??t??z? （5.14）
1H(z,t)?eyE0e??zcos(?t??z??) （5.15）
?c导电媒中均匀平面波的瞬时坡印廷矢量为
S?ez平均坡印廷矢量为
1?c2?2azE0ecos??t??z?cos??t??z??? （5.16）
Sav?ez2．弱导电媒质 满足条件
12?c2?2azE0ecos? （5.17）
?<<1的媒质称为弱导电媒质，此时 ???? （5.18） ??2?????? （5.19）
??(1?j) （5.20） ?2???1vp?? （5.21） ?c? （5.22）
???2?2????????3．良导体 满足条件
?>>1的媒质称为良导体，此时 ???????f?? （5.23）
?c?vp?2?j?????1?j??f? （5.24） ??2?????? （5.2
5）
???v? （5.26） ?2ff??在良导体中，磁场的相位滞后于电场45o。
电磁波在良导体中衰减很快，主要存在于良导体表面的一个薄层内，用趋肤深度?（或
穿透深度）来描述
??
1??1 （5.27）
?f??
第6章 反射与透射
6.1基本内容概述
本章讨论均匀平面波在不同媒质分界面上的反射与透射，主要内容为：均匀平面波对两种不同媒质（包括：理想介质、一般导电媒质、理想导体）分界平面的垂直入射，均匀平面波对理想介质分界面的斜入射和均匀平面波对理想导体表面的斜入射。
6.1.1 电磁波对分界面的垂直入射
1．对导电媒质分界面的垂直入射 反射系数
??透射系数
Er0?2c??1c (6.1) ?Ei0?2c??1cEt02?2c (6.2) ?Ei0?2c??1c??且
1???? (6.3)
在一般情况下，?1c、?2c为复数，故?和?一般也为复数，这表明在分界面上的反射和透射将引入附加的相位移。
2．对理想导体平面的垂直入射
媒质1为理想介质，媒质2为理想导体，则?2c媒质1中的合成波为驻波。
?0，???1、??0，即产生全反射，
E1(z)?Ei(z)?Er(z)??exj2Ei0sin?1z （6.4）
2H1(z)?Hi(z)?Hr(z)?eyEi0cos?1z （6.5）
?1合成波的特点：z??n?1(n?0,1,2,?)处为合成波电场的波节点和合成波磁场的波腹点；211z???2n?1??1(n?0,1,2,?)处为合成波电场的波腹点和合成波磁场的波节点；E和H4的驻波在时间上有
??的相移，在空间分布上错开。 243．对理想介质分界面的垂直入射
反射系数?和透射系数?为实数，媒质1中的合成波的电场为
合成波的电场最大值
E1?z??exEi0??e?j?1z?j2?sin?1z? （6.6）
E1(z)max?Eim(1??) （6.7）
出现位置
zmax合成波的电场最小值
??0??n?12, （n=0,1,2,3,…） (6.8) ???(2n?1)?4,??0?1E1(z)min?Eim(1??) （6.9）
出现位置
zmin??(2n?1)?14,??0 （n=0,1,2,3,…） (6.10) ????n?12,??0驻波系数(驻波比)
S?Emax?E?1? min1?? 6.1.3平面波对介质分界面的斜入射
1．反射定律与折射定律
斯涅尔反射定律
?r??i 斯涅尔折射定律
sin?tsin??k1?n1 ik2n2式中：ncc1?v??r1?r1、n2???r2?r2分别为介质1和介质2的折射率。 1v22．反射系数与折射系数
① 垂直极化入射
??2cos?i??1cos?t???cos? 2i??1cos?t?2?2cos?i???cos? 2i??1cos?t且
1?????? ② 平行极化入射
?1cos?i??2cos?t//??? 1cos?i??2cos?t??2?2cos?i//??? 1cos?i2cos?t且
1???1//???// 23．全反射
(6.11)
6.14) 6.15) 6.16) 6.17) 6.18) 6.19) 6.20) 6.21) （
（ （
（
（
（
（
（临界角
knk1n1发生全反射的条件：n1?n2 且 ?i??c。
产生全反射时，4．无反射 布儒斯特角
界面的方向上呈指数衰减，形成表面波。
?c?arcsin(2)?arcsin(2) （6.22)
????//?1，透射波沿分界面方向传播，透射波的振幅在垂直于分
?B?arctan?2 （6.23) ?1??B时，平行极化波无反射。
任意极化波以布儒斯特角入射到两种介质（?1??2）分界面时，平行极化分量已全部
透射了，反射波中只包含垂直极化分量。
发生无反射的条件：在?1??2的情况下，当?i6.1.4 平面波对对理想导体平面的斜入射
图 6.1 垂直极化波对理想导体平面的斜入射
x x kr kr Er Hr Hr z ?r ?i Ei Er Ei ki Hi 理想导体 ?r ?i ki Hi z ?1,?1 ?1,?1 图 6.2 平行极化波对理想导体平面的斜入射
1．垂直极化入射
媒质1中的合成波电场和磁场
E1??eyj2E0sin(kzcos?i)e?jkxsin?i （6.24)
2EH1?[?excos?icos(kzcos?i)?ezjsin?isin(kzcos?i)]0e?jkxsin?i （6.25)
?合成波的特点：
① 合成波是沿平行于分界面的方向传播的TE波
② 合成波是非均匀平面波，其振幅在垂直于导体表面的方向（即z方向）上呈驻波分布，而且合成波电场在z??2．平行极化入射 媒质1中的合成波
n?处为零。
kcos?iE1?[?exjcos?isin(kzcos?i)?ezsin?icos(kzcos?i)]2E0e?jkxsin?i