1. Распространение эл м волн в анизотропных средах.

Анизотропная среда - среда, макроскопические свойства которой различны в различных направлениях, в противоположность среде изотропной, где они не зависят от направления. Формально анизотропия однородной безграничной среды означает неинвариантность ее свойств относительно группы вращений. Поскольку у реальной среды обычно есть границы, при строгом подходе к определению анизотропии необходимо иметь в виду не абстрактную безграничную среду, а сделанный из этой среды макроскопически однородный шар. Среду следует считать анизотропной, если существует экспериментально обнаружимый поворот вокруг центра указанного шара.

Анизотропия среды может быть обусловлена несколькими причинами: анизотропией образующих ее частиц, анизотропным характером их взаимодействия упорядоченным расположением частиц (кристаллической среды, жидкие кристаллы), мелкомасштабными неоднородностями. Анизотропная среда может образоваться под действием внешних полей, ориентирующих или деформирующих частицы.

Анизотропные свойства сплошной среды описывают тензорными величинами; в неоднородной анизотропной среды они меняются от точки к точке. Среды, анизотропные для одного класса явлений, могут вести себя как изотропные по отношению к другому классу. В изотропной среде соответствующие тензоры сводятся к единичным.

Анизотропные среды обычно классифицируют по типу симметрии их структуры, которая характеризуется распределением частиц в пространстве и корреляцией между ними.

Другим типом нарушения симметрии среды, отличным от анизотропии, является гиротропия. Среда гиротропна, если ее свойства меняются при зеркальных отражениях. Свойства гиротропных сред описываются псевдотензорными величинами (см. Псевдотензор).

С анизотропией (и гиротропией) связаны разнообразные явления. Однородная анизотропная среда оказывает существенное влияние на свойства распространяющихся в ней нормальных волн, определяя, в частности, их поляризацию и различие направлений распространения волнового (фазового) фронта и энергии волн. В неоднородной анизотропной среде может происходить линейное взаимодействие поляризованных волн, приводящее к перераспределению энергии между нормальными волнами, но не нарушающее принцип суперпозиции. Последний нарушается в случае нелинейного взаимодействия волн, которое в анизотропных средах также обладает своеобразными анизотропными свойствами

2. Электрофизические свойства ферритов. Ферриты представляют собой химические соединения, получаемые из магнетита (закись-окись железа FeO * Fe₂О₃) путем замещения двухвалентного железа в нем некоторыми другими металлами. Изготовляются ферриты из порошкообразных смесей магнетита и окислов соответствующих металлов.

Феррит является полупроводником с низкой проводимостью. Диэлектрическая проницаемость ферритов  _r на СВЧ колеблется в пределах 5 15, а магнитная при отсутствии подмагничивания близка к единице. В отсутствие внешнего постоянного магнитного поля ферриты при всех частотах воздействующего на них электромагнитного поля являются изотропными материалами с взаимными свойствами.

2. Ферриты в постоянном магнитном поле за счет прецессии электронов под воздействием электромагнитного поля СВЧ изменяют свои параметры при изменении направления вращения волн круговой поляризации и при изменении направления распространения электромагнитных волн по отношению к направлению приложенного постоянного магнитного поля. Благодаря этим свойствам фидерные элементы и узлы с ферритами изменяют свои характеристики при изменении направления распространения волны, т. е. не подчиняются принципу взаимности. Невзаимные эффекты наблюдаются в феррите как при продольном подмагничивающем поле (направление поля совпадает с направлением распространения электромагнитных волн), так и при поперечном подмагничивающем поле.

Билет№16 1. Поле в ближней зоне.

В общих выражениях для поля можно пренебречь слагаемыми, обратно пропорциональными низшим степеням r.

Из них видно, что амплитуды поля чрезвычайно быстро убывают с расстоянием. Электрическое и магнитное поля сдвинуты относительно друг друга на 90⁰.

Это означает, что в ближней зоне нет переноса электромагнитной энергии.

Поле в ближней зоне носит реактивный (колеблющийся) характер, то есть четверть периода – направлено от вибратора, четверть периода – к вибратору. Оно колеблется с двойной частотой. Сам вибратор носит характер типа резонансного контура.