
- •1. Векторные величины, характеризующие электромагнитное поле (привести все векторные величины, характеризующие поле, их единицы измерения, формулы для их расчета).
- •6. Система уравнений Максвелла с учётом сторонних источников (записать систему уравнений Максвелла со сторонними источниками, пояснить их физический смысл).
- •7. Граничные условия для касательных составляющих векторов электромагнитного поля (записать граничные условия, пояснить их физический смысл, знать из каких уравнений они выводятся и почему).
- •1) При наличии поверхностных токов:
- •2) Отсутствуют поверхностные токи:
- •3) Граничные условия в векторной форме:
- •8. Граничные условия для нормальных составляющих векторов электромагнитного поля (записать граничные условия, пояснить их физический смысл, знать из каких уравнений они выводятся и почему).
- •9. Граничные условия для векторов электромагнитного поля над идеальным проводником (записать граничные условия, пояснить их физический смысл, знать из каких уравнений они выводятся и почему).
- •12. Тангенс угла потерь (что это за величина, ее единица измерения, что данная величина показывает, показать графически и пояснить, что показывают оси действительных и мнимых значений).
- •13. Применение метода зеркальных изображений (суть метода зеркальных изображений, пример его применения, для чего применяется).
- •14. Комплексная диэлектрическая проницаемость (из какого уравнения получается, ее смысл, какие величины в нее входят).
- •15. Элементарные излучатели над полупроводящей поверхностью.
- •20. Средний за период баланс мощностей эм поля.
- •21. Характеристики излучения элементарного электрического диполя.
- •22. Анализ структуры электромагнитного поля элементарного электрического диполя.
- •23. Общие понятия о волновых уравнениях для векторов эм поля.
- •24. Метод решения уравнений Гельмгольца (Электродинамические потенциалы).
- •25. Волновое уравнение для плоской волны и его решение.
- •26. Понятие об излучении электромагнитного поля.
- •27. Понятие о волновом характере электромагнитного поля.
- •28. Линии передачи с поверхностной волной.
- •29. Плоские волны в среде без потерь.
- •30. Классификация направляющих систем, требования к ним.
- •31. Классификация направляемых волн.
- •32. Волноводные линии передачи (прямоугольный волновод)
- •33. Волноводные линии передачи (круглый волновод)
- •34. Плоские волны в средах с потерями.
- •35. Линии передачи с волной tem.
- •36. Ориентация векторов электромагнитного поля.
- •37. Линейная поляризация.
- •38. Условие распространения электромагнитных волн в направляющих системах (критическая длина волны).
- •39. Вращающаяся поляризация.
- •40. Классификация направляемых волн.
- •41. Законы отражения и прохождения на границе раздела двух сред.
- •42. Общие сведения о направляющих системах и направляемых волнах.
- •4 3. Наклонное падение плоской волны при горизонтальной поляризации.
- •44. Наклонное падение плоской волны при вертикальной поляризации.
- •45. Нормальное падение плоской волны.
- •46. Объемные резонаторы.
41. Законы отражения и прохождения на границе раздела двух сред.
Угол отражения равен углу падения.
Это соотношение называют законом отражения. Он определяет направление распространения отражённой однородной плоской волны.
Соотношение ниже называют законом преломления:
скорости
волн в первой и второй диэлектрических
средах,
коэффициенты преломления первой и
второй сред,
относительный коэффициент преломления.
Этот закон определяет направление распространения преломлённой однородной плоской волны.
42. Общие сведения о направляющих системах и направляемых волнах.
Направляющими системами называются устройства, ограничивающие область распространения ЭМВ и направляющие основной поток энергии поля в заданном направлении. Направляющими системами являются все линии передачи электромагнитной энергии, поскольку процесс передачи есть распространение волны.
Направляющие системы могут существовать и в природных условиях, например, ЭМВ над земной поверхностью, волны в сферических слоях атмосферы Земли. В технике связи для канализации ЭМВ применяют специальные элементы в виде металлических или диэлектрических проводников либо поверхностей различных геометрических форм, которые образуют направляющую систему. Направляющие системы служат для передачи энергии ЭМВ, поэтому их еще называют линиями передачи или волноводами.
По структуре поля ЭМВ в направляющих системах делят на поперечные и продольные. Наличие или отсутствие продольных составляющих векторов и (или) является признаком, по которому классифицируют направляемые волны в направляющих системах.
4 3. Наклонное падение плоской волны при горизонтальной поляризации.
Значения коэффициентов отражения и преломления при z = 0:
44. Наклонное падение плоской волны при вертикальной поляризации.
Значения коэффициентов отражения и преломления при z = 0:
45. Нормальное падение плоской волны.
В
простейшем случае плоскость раздела
двух сред параллельна фронту падающей
волны. При нормальном падении плоской
волны положение плоскости падения
становится неопределенным, различие
между горизонтальной и вертикальной
поляризацией исчезает. Выражения для
коэффициентов отражения
и прохождения, или преломления,
при
упрощаются
и принимают вид.
При отсутствии поглощения все величины вещественны.
46. Объемные резонаторы.
Колебательная система сверхвысоких частот, состоящая из сосредоточенных индуктивности и ёмкости; представляет собой объём, заполненный диэлектриком (в большинстве случаев воздухом) и ограниченный проводящей поверхностью либо пространством с иными электрическими и магнитными свойствами.
Имеет
резонансную частоту
Энергия
эл.-м. поля, запасённая в такой системе,
мала. Вместе с увеличением частоты
возрастает относительная доля потерь
энергии за период в контуре, которые
обусловлены как сильным поверхностным
эффектом в его элементах, так и излучением.
С уменьшением запасённой энергии
уменьшается добростность контура.
Закрытый объёмный резонатор представляет собой окруженную замкнутой металлической оболочкой полость, в которую с помощью элементов связи (штырь, петля, отверстие) вводится электромагнитная энергия.
Общими свойствами всех объёмных резонаторов является их способность запасать эл.-м. энергию и относительно малое значение собственных потерь энергии за период, обусловленное почти полным отсутствием паразитного излучения из полости, малой плотностью тока в имеющих большую поверхность металлических стенках и их хорошей проводимостью, а также ничтожными потерями в заполняющем полость
воздухе. Вследствие этого добротность хорошо выполненных объемных резонаторов оказывается очень высокой.
Режимы колебаний контура: собственные и вынужденные колебания.
Собственные колебания— это возможные поля в объемном резонаторе при отсутствии сторонних источников. Собственные колебания резонатора включают в себя бесконечное множество различных типов колебаний (типов полей), каждый из которых характеризуется своей картиной векторных линий и определенной собственной длиной волны (собственной частотой). В резонаторе без потерь (стенки
Незатухающие колебания в реальном резонаторе существуют в режиме вынужденных колебаний, при котором в резонатор через элемент связи вводят энергию от стороннего источника (генератора). Для возбуждения резонатора нужно, чтобы частота колебаний генератора была равна одной из резонансных частот объемного резонатора. В этом случае в резонаторе наступает резонанс и амплитуды поля вынужденных колебаний достигают наибольшего значения.