24. Элемент Гюйгенса. Направленные свойства.

Каждая точка фронта волны, созданной каким-либо пер­вичным источником, является вторичным источником сферической волны. Это предположение называют принципом Гюйгенса.

Фронт волны - поверхность, отде­ляющая область, в которой в данный момент времени уже имеют место электромагнитные колебания, от области, в которую волна еще не успела распространиться.

Практически элемент Гюйгенса можно представить как эле­мент фронта распространяющейся волны.

Направленные свойства:

Диаграмма направленности элемента Гюйгенса имеет вид кардиоиды. Отсюда видно, что излучение максимально в направлении оси Z.

25. Плоские волны в однородной изотропной среде без потерь. Определение векторов поля. Основные свойства. Фазовая скорость. Характеристическое сопротивление. Коэффициент распространения. Длина волны.

На больших расстояниях в дальней зоне любой участок фронта волны можно аппроксимировать плоскостью.

, следовательно ,

следовательно

Основные свойства:

1)В среде без потерь существуют только токи проводимости.

2)Волна является поперечной.

3)Амплитуды векторов Е и Н не зависят от координат.

4)Вектора Е и Н изменяются синфазно.

Фазовая скорость:

-скорость перемещения фронта волны

Харак-ое сопротивление: т.к. среда без потерь

Хар-ое сопр. – отношение поперечных к направлению распространения волны составляющих векторов

Коэф распространения:

Физический смысл:

[ ] – сдвиг фазы, при прохождении волны расстояния в 1 м

Длина волны: [м]

26. Плоские волны в средах с потерями. Определение векторов поля. Основные свойства. Определения коэффициентов распространения и затухания, понятие дисперсии.

, ,

,

Харак-ое сопротивление:

Хар-ое сопр. – отношение поперечных к направлению распространения волны составляющих векторов

Основные свойства:

1. 

2. Фаза поля плоская волна (распр. вдоль оси z)

3. Амплитуда поля , где [ ]

– показывает насколько Нп уменьшилась амплитуда.

4. В среде с потерями вектор Е и Н имеет сдвиг по фазе.

5. Поскольку Е и Н имеют сдвиг по фазе, то вектор Пойнтинга будет иметь мнимую часть, т.е. появляется реактивная мощность.

Опр коэфф-ов распространения и затухания:

Зависимость свойств волны (параметров от частоты называется дисперсией, а соответствующие среды диспергирующими.

2 7.Математическая запись векторов поля плоской волны, распространяющейся под углом к осям координат.

1)

2 )

3 )

4)Вектор не совпадает с x,y,z.

28.Поляризация векторов поля. Виды поляризации.

1)Линейная поляризация.

Волны называются линейно поляризованными, если в фиксированной точке пространства (z = const) конец вектора Е с течением времени перемещается вдоль отрезка прямой линии, а величина вектора изменяется от –Е0 до Е0.

а) б)

в)

Если

, следовательно, вектор Е будет скользить по линии б

2)Круговая поляризация.

В фиксированной точке пространства вектор Е, оставаясь неизменным по величине, вращается с угловой частотой вокруг направления z0. Конец вектора Е при этом описывает окружность. Волны такого типа называют волнами с круговой поляризацией.

= - будет вращаться в пространстве

Крутится в сторону отстающей

по фазе составляющей.

Условие: Сдвиг по фазе кратный

3)Эллиптическая поляризация.

В фиксированной точке пространства конец вектора Е описывает эллипс. Волны такого типа принято называть эллиптически поляризованными.

S – коэффициент эллиптичности

0

Выводы:

1)Из суммы двух линейных поляризаций можно получить круговую.

2)Любую круговую поляризацию можно разложить на 2 линейные.

3)Две круговые, вращающиеся в разные стороны, поляризации в сумме дают линейную.