23) Отражение и преломление плоских эмв

Явления на границе раздела двух сред: отражение, преломление и поглощение электромагнитных волн - играют большую роль в электродинамике. Рассмотрим простейший класс задач такого рода: падение плоской волны на плоскую границу раздела, которую можно считать бесконечно протяженной (практически с размерами, намного превышающими к). Полученные результаты справедливы также для криволинейных границ и неплоских волн, если их радиус кривизны значительно больше длины волны. Эти условия относятся к приближениям геометрической оптики и позволяют рассматривать электромагнитные волны в виде лучей.

Когда рассматривается падение плоской волны на границу раздела двух сред, то вводится понятие плоскости падения, под которой понимается плоскость, проходящая через вектор Пойнтинга падающей волны р_пад и нормаль к границе раздела (рис.1.13) Из граничных условий электродинамики следуют законы отражения и преломления (прохождения). Закон отражения в изотропной среде: угол падения равен углу отражения

Закон преломления Снеллиуса: отношение синусов углов падения и преломления равно отношению коэффициентов преломления второй (n2) и первой (n1) среды

Интенсивность отраженной и преломленной волн определяют через коэффициенты отражения и преломления (коэффициенты Френеля). Значения этих коэффициентов зависят от поляризации падающей волны относительно плоскости падения. Обычно рассматривают отражение и преломление вертикально (рис. 1.13,а) или горизонтально (рис. 1.13,6) поляризованных падающих волн.

В случае вертикальной поляризации вектор Е лежит в плоскости падения (рис. 1.13,а).

При горизонтальной поляризации вектор Е перпендикулярен плоскости падения (рис. 1.13,б).

Назовем коэффициентом отражения

коэффициентом преломления

24) Структура поля над проводящей плоскостью

25) Двухплоскостной волновод

26) Открытые и закрытые линии передачи . Требования к линиям передачи

Линией передачи (фидерами)-называется устройство, направляющее поток электромагнитной энергии в заданном направлении. Линии передачи служат для передачи(канализации)электромагнитной энергии от источника к потребителю, например от передатчика к антенне и от антенны к приемному устройству, а также для соединения отдельных частей и узлов радиоаппаратуры.

В открытых линиях передачи электромагнитное поле сообщается с пространством, окружающим линию.

В закрытых линиях передачи электромагнитное поле полностью изолировано от окружающего пространства. Простейшими открытыми линиями передачи являются однопроводная, двухпроводная и полосковая линии. Такие линии используются в метровом и более длинноволновых диапазонах.

Основные требования к линиям передачи: высокий коэффициент полезного действия, малые потери в проводнике и диэлектрике, малые отражения, достаточная для передаваемой мощности электрическая прочность, широкополосность, отсутствие заметных амплитудных и фазовых искажений в рабочем спектре частот и отсутствие излучения в окружающее пространство. Кроме того линия должна иметь малые габариты в сочетании с простотой конструкции и эксплуатации, а также, если это необходимо, обладать достаточной жесткостью и виброустойчивостью.