天线的阻抗匹配分析

电磁场的边界区域通常是有限的，边界条件会影响场分布，即边值问题。电磁场的边值问题求解非常复杂。通常会将非均匀空间问题等效转换为均匀空间下考虑，实现该转换的就是通过镜像原理。目录 镜像原理 无限大PEC半空间中的等效 参考资料 *As shown below👇*镜像原理电磁场的镜像原理的核心思想是：用位于场域之外的、一个或多个虚拟的“镜像电流源（或电偶极子）”来等效替代导体或介质边界上的复杂感应电荷（或磁化电流）分布，从而将原来的有边界问题转化为一个无边界的问题，使得计算大大简化。 简单来说，就是为了求一个复杂区域（如有导体平面、导体球存在）的电场，我们在原区域之外“虚构”一个电流源（电偶极子），使得这些虚构源共同产生的电场满足原问题的边界条件（如导体表面等电位）。这样，在原区域中，虚构源和原电流源（电偶极子）产生的场就是所求的真实场。*无限大PEC半空间中的等效以无限大PEC平面上方的电偶极子为例，首先移除PEC,然后下半空间填充与上半空间相同的介质。 电偶极子在自由空间产生的电场为， 为抵消xy平面上的电场切向分量，在z=-h处放置一个等幅同向的电偶极子，其产生的电场为 那么对于xy平面的任意点， 可得， 显然，电场切向分量在xy平面上为零。现在，考虑新问题中的上半空间。其中的源与原问题相同，在边界面上的切向电场分量也与原问题相同，根据唯一性定理，在上半空间中新问题与原问题的场是相同的。因此，新问题与原问题在上半空间等效。引入的电偶极子称为原电偶极子的镜像。对于上半空间，镜像源产生的场可认为是原电偶极子产生的场被PEC平面反射后的反射场。需要注意的是，这里的等效仅针对上半空间而言。新问题和原问题在下半空间的场显然不一样。参考文献 [1] J.-M. Jing, Theory and Computation of Electromagnetic Fields: Jin/Electromagnetic Fields. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2010. doi: 10.1002/9780470874257.[2] 杨儒贵, 高等电磁理论 (杨儒贵). 高等教育出版社, 2008.[3] 谢处方, 电磁场与电磁波, 第五版. 高等教育出版社, 2019.[4] D. M. Pozar, 微波工程, 第三版. 北京: 电子工业出版社, 2015. 来源：微波工程仿真