Электромагнитные поля и волны Занятие 2 Распространение электромагнитных

Электромагнитные поля и волны Занятие 2. Распространение электромагнитных волн. Электромагнитные поля и волны

Принципы технической электродинамики(9) • Пограничные соотношения: – Для нормальных компонент: – Для поверхностных компонент: Электромагнитные поля и волны 2

Поле электрического диполя Электромагнитные поля и волны 3

Поле электрического диполя в ближней зоне Ближняя зона: r<< • Из ближней зоны волны не излучаются • Стоячая волна: E сдвинуты от H на /2 Электромагнитные поля и волны 4

Поле электрического диполя в дальней зоне В дальней зоне – сферическая волна! Электромагнитные поля и волны 5

Направленные свойства диполя В плоскости – «восьмёрка» , в пространстве - тор Электромагнитные поля и волны 6

Мощность излучения электрического диполя • Мощность излучения , где - волновое сопротивление среды Для воздуха W=120 Ом: При коэффициенте преломления среды = n, Электромагнитные поля и волны 7

Сопротивление излучения диполя и направленные свойства вибратора Rизл – характеристика излучения, определяющаяся только параметрами среды и размером излучателя Электромагнитные поля и волны 8

Диаграммы направленности вибраторов(1) Электромагнитные поля и волны 9

Диаграммы направленности вибраторов(2) Электромагнитные поля и волны 10

Изменение поля электрического диполя во времени Электромагнитные поля и волны 11

Поле магнитного диполя в дальней зоне Используем принцип перестановочной двойственности: Электромагнитные поля и волны 12

Элемент Гюйгенса Предельно малая прямоугольная излучающая поверхность – основа всех СВЧ-антенн при эквивалент – перекрещенные диполи ( «крест» ) Электромагнитные поля и волны 13

Направленность элемента Гюйгенса Электромагнитные поля и волны 14

Волны в среде без потерь Электромагнитные поля и волны 15

Влияние потерь на распространение э/м волн Постоянная распространения k = - i , где (1/м) – фазовая постоянная, (1/м) – постоянная затухания Фазовый сдвиг между E и H! Электромагнитные поля и волны 16

Среды с большими потерями. Скинэффект. При больших потерях электрической составляющей, Толщина слоя проникновения (скин-слоя) Для меди: при f=50 Гц при f=50 МГц ск=1 см; ск=1 мкм; Электромагнитные поля и волны 17

Волны в феррите(1) Феррит – ферросплавный полупроводник Под воздействием магнитного поля, возникает эффект прецессии вокруг H, среда становится анизотропной Волна вдоль намагничивания распадается на 2 волны Электромагнитные поля и волны 18

Волны в феррите(2) Вращение поляризации вдоль намагничивания: Волна поперёк намагничивания распадается на 2 волны обыкновенная необыкновенная Электромагнитные поля и волны 19

Волны в плазме 1) Под воздействием магнитного поля заряженные частицы движутся по спирали, 2) В плазме могут происходить резонансные явления, частота резонанса = «циклотронная частота» 3) Коэффициент преломления плазмы зависит от частоты > ц Электромагнитные поля и волны < ц 20

Волны в ионосферной плазме Электромагнитные поля и волны 21

Эффект кросс-модуляции Люксембург-горьковский эффект: Электромагнитные поля и волны 22

Волны на границе сред. Законы Снелля 1) пад+ отр = 2) n 1 sin пад = n 2 sin пр Электромагнитные поля и волны 23

Полное отражение от границы раздела сред Электромагнитные поля и волны 24

Полное преломление 1) Для вертикально поляризованной волны 2) Для горизонтально поляризованной волны 3) Угол Брюстера ( 1= 2) Электромагнитные поля и волны 25

Взаимодействие волны с поверхностью проводящей среды Явление «наклона» фронта волны Явление «завала» диаграммы направленности Электромагнитные поля и волны 26

Падение на движущуюся границу раздела. Эффект Доплера. Смещение спектра при взаимодействии с подвижной поверхностью: Электромагнитные поля и волны 27

Ваши вопросы? Электромагнитные поля и волны