无线电波传播第二讲电波传播基本理论课件.ppt

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1、PrincipleofEMwavesPropertiesofEMwavesMaxwell’sequationsWaveequationsTankcircuitAMandFM几个重要的人物：麦克斯韦：1831年6月出生于英国爱丁堡。麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验成果，1873年建立了第一个完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。这一理论自然科学的成果，奠定了现代的电力工业、电子工业

2、和无线电工业的基础。PrincipleofEMwaves赫兹：德国物理学家，生于汉堡。赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。1888年1月，赫兹将他的研究成果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。赫兹实验公布后，轰动了全世界的科学界。由法拉第开创，麦克斯韦总结的电磁理论，至此才取得决定性的胜利。　　1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯韦发现的真理，更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。　　赫兹对人类文明作出了很大贡献，正当人们对他寄以更大期望时，他却于1894年元旦因血中毒逝世，

3、年仅36岁。为了纪念他的功绩，人们用他的名字“赫兹”来命名各种波动频率的单位。PrincipleofEMwaves马可尼：人类无线电通信的创始人——意大利的马可尼（Marconi,G.W.,1874～1937）与俄国的波波夫（Πoπoβ,A.C.1859～1906）成功地进行了世界上最早的无线电通讯活动，开创了人类通讯的新纪元。意大利人马可尼1901年向新来临的20世纪奉献上的珍贵礼品是一项科技创新与发明——成功地进行了首次无线电通讯，无线电技术的大发展从而成为20世纪的热门事情。1906年，美国物理学家费森登发明无线电广播，使无线电波进入千家万户

4、，预示着一个信息时代的肇始。PrincipleofEMwaves无线电通讯是利用电磁波的辐射和传播、经过空间传送信息的通信方式。1831年，英国法拉第发现电磁感应。1865年，英国麦克斯韦从理论上预言了电的任何波动可以在远处产生感应即电磁波的存在、并且电磁波能够从产生的地方以光的速度辐射出去，但他本人未能亲自作出实验验证。1887年，德国物理学家赫兹（Hertz,H.R.,1857～1894）利用静电的火花放电实验，证明了电磁波的存在，激起了人们利用电磁波的念头，而赫兹却英年早逝，未能在电磁波的应用技术方面开展科研工作。敏感的发明家们已经意识到电磁

5、波可以用于无线电通讯。以意大利的马可尼和俄国的波波夫为代表的科学家、发明家，在前人已掌握的电磁学和电磁波知识的基础上，大胆探索、奋勇实践，开启了电磁波应用的大门并开创了无线电通信这门新技术。意大利人马可尼1901年向新来临的20世纪奉献上的珍贵礼品是一项科技创新与发明——成功地进行了首次无线电通讯，无线电技术的大发展从而成为20世纪的热门事情。1906年，美国物理学家费森登发明无线电广播，使无线电波进入千家万户，预示着一个信息时代的肇始。PrincipleofEMwavesPropertiesofEMWavesTransversewavesProp

6、agatesinvacuum&mediumWidefrequencyrangePropagatesatspeedoflightc=3x108m/s(invacuum)PrincipleofEMwavesTransverseEMWavePrincipleofEMwavesLongitudinalWaves•Longitudinalwaves–displacementinthesamedirectionaswavemotion•Example:soundwavesPrincipleofEMwaves麦克斯韦方程组(Maxwell’sequations)

7、以上四个方程式是普遍情况下电磁场所满足的基本方程式，称为麦克斯韦方程组。电磁感应定理磁场的高斯定理电场的高斯定理安培环路定理PrincipleofEMwaves麦克斯韦方程组的微分形式电磁波的实验事实表明，麦克斯韦方程组不仅适用于恒定的和缓变的电磁场，也适用于快速变化的电磁场。PrincipleofEMwaves式中E、H、D和B分别是电场强度、磁场强度、电位移矢量和磁感应强度，ρ和J分别是传导电流密度和自由电荷密度。连续性方程运动的电荷形成电流。连续性方程规定电荷密度和电流密度之间的关系PrincipleofEMwavesPrincipleofE

8、MwavesConstitutiveRelationsPrincipleofEMwavesPrincipleofEMwav