电磁场与仿真软件(7)

这篇写一些基本量和一些基本理论,对前面几篇的补充和为下面几篇做准备:

1. 波阻抗

波阻抗描述的电场phasor和磁场phasor之间的关系.在求解电磁场时,一般只要求出电场或磁场一个量,利用波阻抗公式: 

波阻抗是从无损介质(或真空)麦克斯韦方程组导出的：

在无损介质中,

带入上式,得到:

有定义

同理用这个公式

2. TE, TM波

定义波的传输平面,如下图所示:

 波的传输方向是一维的, 界面的法线方向也是一维的.  波的传输方向+界面的法线方向构成的平面成为入射平面. 

 TE wave就是

TM wave则相反,

无论是TE Wave还是TM Wave, 波传播方向,电场方向,磁场方向还是互相垂直的.  

对于TE Wave或TM wave而言, E或H因为和界面的法线有一定夹角,不是垂直入射(如果垂直入射的话,我们称为TEM wave). 我们大概可以猜到在平行于界面法线方向上, 会形成驻波(参考前一篇)，在垂直界面法线方向上会正常传播.– 下一节会做定量分析.

3. Snell’s law(斯涅耳定律）

假设有一列电磁波按一定角度从介质1入射到介质2,那么它满足Snell’s law.  

这个是由边界条件导出的: 

入射波在X轴（切向）分量为

带入上述边界条件: 

上述等式对于任何方向的k都要成立,所以我们可以得到:

把 

所以可以得到: 

上面这两条就是我们所说的snell’s law(斯涅耳定律）