第一讲 天线基本原理 一、 天线问题的本质 研究天线问题实质上就是研究天线所产生的空间电磁场分布，以及由空间电磁场分布所决定的天线特性。空间任何一点的电磁场满足电磁场方程——麦克斯韦方程及其边界条件。 天线和电磁场问题的关系是：天线问题是电磁场问题的一种形式，但电磁场问题并不全是天线问题。 二、 电磁场基本方程 1． 麦克斯韦方程 麦克斯韦方程的物理含义：变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场，这是电磁波可以脱离辐射体在空间存在的物理基础。 这一基本思想还具有深刻的哲学含义。我们知道按照辨证唯物哲学，世界是物质的，物质是不依赖于人的意识的客观存在。电磁波也是这样的一种东西。它虽然看不见摸不着，但它是客观存在。 [思考] 微波炉中的一盘鸡，看不见有火苗，是谁把它烤熟了？就是这种看不见摸不着，但却客观存在并包含能量的电磁波！ 2． 边界条件 两种不同媒质的分界面，媒质参数会发生突变，引起某些场分量的不连续。电磁场边界条件是： 从哲学的含义来理解，自然界不存在任何无限大的事物，任何事情都仅具有相对的意义；一个池塘里的水很多，但它总有边界；大海里的水虽多，它也是有限的；宇宙的大气层也终究有它的平流层和对流层的界限；边界条件则反映了电磁场的界限。 根据电磁场边界条件，在媒质分界面处电场的切向分量和磁场的法向分量是连续的。这是非常重要的概念。从天线的辐射场结构中可以清楚地体现这一概念。 [思考] 在天线导体和大气空间中，尽管导体和大气中的电场满足不同的分布规律，导体中电场集中在导体边缘，而大气中的电场则呈瑞利指数分布，但是在导体和大气分界面处的导体和空间切向电场，二者却是完全相同。这是为什么？ 3． 电流连续性方程 根据电荷守恒定律，电流和电荷的关系是： 该方程反映了流入一个封闭面积和流出该封闭面积的电流之间的差异，都是由于该面积内包含的电荷在“兴风作浪”。 4． 本构方程（媒质特性方程） 这几个方程反映了在特定的媒质中电场强度和电位移矢量、磁场强度和磁感应强度、电流和电场之间的关系，是麦克斯韦方程的三个辅助方程。 5． 波印亭定理 空间电磁场的能量关系满足能量守恒定律。电磁场能量守恒定律由矢量波印亭定理描述。 该方程的物理含义是：包围在封闭体积内的电场和磁场能量总和等于传输能量和损耗的能量之和。称为波印亭矢量，它代表功率通量。 6 ． 矢量波动方程 从麦克斯韦方程出发，利用...
