导行电磁波中的基于边界条件教学研究

导行电磁波的研究是在基于麦克斯韦方程和边界条件的基础上,依据场的不同工作模式推导其场的表达式。本文结合多年的教学经验,给出场的表达式的推导,并对边界条件的应用给出详细的说明,有助于学生对导行电磁波基本规律和特点的学习。

矿井巷道中导行电磁波的传输特性分析

文章采用表面阻抗法推导了矿井巷道中导行电磁波的单线波模和双线波模特征方程,根据镜像法求得了巷道中任一点的合成场分布,求解了圆形巷道中的单线波模衰减常数,并对分析结果进行了数值分析。仿真结果表明:导线的存在使低频单线波模的传输衰减随频率的增加而增大,当导线靠近巷道壁时,趋肤效应越严重,衰减越严重;当导线悬挂于巷道中央时,衰减变小。双线波模的场主要集中在双线之间和周围很小的区域,受双线之间的间距影响要强于线壁之间间距的影响,而单线波模的衰减是线壁间距越小,衰减越大。

隧道中低频导行电磁波的传播特性

在低频段上 ,导行电磁波的衰减率很小 ,随频率的升高而缓慢增加 ,不论单线波模还是双线波模其近壁效应都很小。用数值分析方法求解了单线波模方程和双线波模方程 ,得出的主要结论为它们的衰减率与隧道壁电导率和隧道半径有微弱依赖关系。理论分析含单导体的任意横截面隧道可知低频段上导行电磁波的衰减率与隧道横截面积大小有微弱依赖关系 。

基于CST的导行电磁波虚拟仿真实验教学设计与实践

针对“电磁场与电磁波”课程抽象、实验器材不足以支撑关键知识点的问题,提出了基于电磁仿真软件CST的“电磁场与电磁波”课程虚拟仿真实验,具体设计仿真实现了矩形波导传输特性的可视化实验教学。采用观察思考法、任务驱动法、控制变量法和自主学习法相结合的实验方法,引导学生研究电磁波在导波结构中的传播规律,将抽象难懂的导行电磁波传播模式、波导缝隙辐射等相关知识直观化、形象化,取得了较好的实验教学效果,实现了知识能力素质的综合培养。

HFSS在电磁场与电磁波教学中的应用

电磁场与电磁波是电子信息工程专业一门重要的专业基础课程。文章介绍了在"电磁场与电磁波"的课程教学中引入电磁仿真软件HFSS的意义,给出了在导行电磁波系统中的应用实例。实践证明,该方法可以加深学生对导行电磁波系统的理论及实际应用的理解,激发学生学习电磁场理论的热情,培养其解决实际工程问题的能力。

一则典型电磁波例题的歧义及剖析

在时变电磁场中,如何使用麦克斯韦方程组计算场分布,是“电磁场”教学的一个重要环节。本文针对一则典型例题,对分别运用麦克斯韦方程组的两个方程所得的解不一致的问题,给出了合理的解释,一定程度上化解了学生理解掌握知识的困难。本文能帮助学生更加深刻地理解电磁场的内在逻辑关系,提高理论素养。