1、2011 年西安电子科技大学研究生入学考试复试（电磁场与电磁波）真题试卷及答案与解析1 同轴线内、外导体的半径分别为 a 和 b，证明其所存储的电能有一半是在半径为c= 的圆柱内，并计算同轴线单位长度上的电容。2 已知无限大区域内，在 x0 区域内填充有磁导率为 的均匀电介质，x0 区域内为真空。分界面上有电流 I 沿 z 轴方向，计算空间中的磁感应强度和磁场强度。3 已知平面电磁波电场强度为：E=(2+3j).e x+4.ey+3.ezej(1.8y-2.4z)，请写出电场的传播方向、极化方向，判断该电磁波是否为横电磁波?4 假设有一电偶极子向空间辐射电磁波，已知在垂直它的方向上 100 k
2、m 处的磁场强度为 100Vm，求该电偶极子的辐射功率。5 同轴漏电线，可通过在同轴线上开缝等操作，使线内电磁场能量耦合到外界，或通过相反的途径将外部电磁能量耦合到同轴线内，试说明如何计算同轴漏电缆的传输损耗和耦合损耗，举例说明它的一种工程应用及其原理。6 已知一尺寸为 72 mm34 mm 的矩形波导，当波长为 65 mm 的微波在其中传播时，请问该波可以存在哪些模式；当要求 TE10 波单模传输时计算其工作频率范围。7 (1)写出下图隔离器的 S参数矩阵，并指出哪一项对应正向衰减指标，哪一项对应隔离指标? (2)写出下图环形器对应的S参数矩阵。(3)请问在什么样的情况下可以将上图的环形器当
3、作二端口隔离器使用?8 常用的极化天线有_，_，_；常用的圆极化天线有_，_。9 沿 z 轴放置的电流元 Ilez，其归一化方向函数为_ ，有效长度为_，E一面半功率波瓣宽度(HPBW)为_，H 一面为_，方向系数为_。10 如下图所示，在 yOz 面上放置的两平行半波振子天线，间距为 ，现对两天线馈电 I2=一 jI1， (1)求空间方向函数；(2)分别写出 E 一面和 H 一面的方向函数(3)概画出 E 一面和 H 一面的方向图。11 简述前馈抛物线反射面天线的组成、配置及工作原理。2011 年西安电子科技大学研究生入学考试复试（电磁场与电磁波）真题试卷答案与解析1 【正确答案】 设内、外
4、导体单位长度带电分别为+ l 和一 l，则同轴线内、外导体之间的电场为 如果将同轴线内单位长度存储的能量记为 W，而将从a 到 c 单位长度的存储能记为 W1，即 令即以 c 为半径的圆柱内静电能量是整个能量的一半。2 【正确答案】 由磁场边界条件 n.(B2 一 B1)=0 知，在介质分界面上磁感应强度 B相等，由安培环路定律得：rH 1+rH2=I，其中 B1=H1，B 2=0H2 所以3 【正确答案】 电场强度可写为 E=(2+j3)ex+4ey+3eze-j3k.r该电磁波为横电磁波。exem=k， x m，E xEm该波为右旋椭圆极化波。4 【正确答案】 天线在远区场产生的电场强度大
5、小为|E(，)|=在垂直电偶极子方向上 F(，)=1，电偶极子方向系数 D=155 【正确答案】 (1)传输损耗的计算： 同轴漏电缆的传输损耗一般包括三部分：1)导体损耗；2)介质损耗；3)辐射损耗。 = c+d+r 上式中， 一表示漏泄电缆的传输损耗； c 一表示漏泄电缆的导体损耗； d 一表示漏泄电缆的介质损耗； r 一表示漏泄电缆的辐射损耗； (2)耦合损耗的计算： 同轴漏电缆的耦合损耗可以使用以惠更斯原6 【正确答案】 矩形波导截止波长为65 mm 的波可以存在 TE10，TE 20，TE 30 三种模式。矩形波导单模传输时 203Gf405G7 【正确答案】 (1) 其中 S12 对
6、应正向衰减指标 S21 对应反向隔离指标 (2) (3)将 3 端口(或任意一端口) 接匹配负载后，1、2 端口(剩余两端口)可作为二端口的隔离器使用。8 【正确答案】 半波振子天线 全波振子天线 对数周期天线 轴向模螺旋天线 “十字”交叉天线9 【正确答案】 F(，)=sin le=lsin 90 360 1 510 【正确答案】 (1) 阵元为半波振子cos=sinsin空间方向函数为|f(，)|=f 1.fa|= (2)E 一面为 xOy 面，令 =90， H 一面为 xOz 面，令 =0，|fH()|= (3)11 【正确答案】 组成：前馈抛物面天线由馈源和反射面(旋转抛物面)两部分组成。配置：馈源位于抛物面的焦点上，且馈源最大发射方向对准抛物面中心。工作原理：反射时馈源发出的电磁波经抛物面反射后均平行于抛物面轴线，馈源发出的球面波反射后形成平面波；馈源发出的波经抛物面反射到抛物面口径上的路程为一定值，因而具有相同的波程差，所以在口径面上形成同向口径场。
