Спецпрактикум по сверхвысоким частотам. Гусев Ю.А. - 54 стр.

                                       Работа № 7

               ИЗУЧЕНИЕ БИКОМПЛЕКСНЫХ СРЕД НА СВЧ

    Вещества, у которых µ = µ’ - jµ’’ и           ε = ε’ - jε’’, называются
диэлектриками. У некоторых металлов (µ ≠ 1) были обнаружены диэлектрические
свойства. Эта среда стала называться бикомплексной. Бикомплексная среда в
общем случае обладает еще анизотропией, как электрической, так и магнитной,
что приводит к тому, что ε и µ становятся тензорами, а не комплексными
величинами, и среда - гиробикомплексной.
    В уравнения Максвелла для среды величины ε и µ входят одинаково в виде
произведения, определяя скорость распространения волны в веществе, а через неё
и показатель преломления. Четыре независимые величины, которые представляют
собой мнимые и действительные части диэлектрической и магнитной
проницаемости, требуют для своего определения также не менее четырех
независимых уравнений, связывающих четыре экспериментально определяемых
параметра радиочастотной схемы с искомыми величинами.
    Метод для такого определения ε и µ был впервые предложен в 1948г.
Бирксом. Основа его метода состоит в том, что комплексные проницаемости ε и
µ на СВЧ могут быть определены при помощи двух комплексных параметров:
волнового сопротивления Z, и коэффициента распространения γ. Из уравнений
Максвелла вытекает, что относительное волновое сопротивление определяется
как
                                                1
                                       µ            2
                                  Z0 =                          (1)
                                       ε

    Для прямоугольного волновода, за счет его критичности, выражение для Z
несколько усложняется и имеет вид
                                            1
                                   λ 2          2
                             1− (     )
                                  λK
                   Z0   = µ
                                    λ 2
                                                                 λ K = 2a   (2)
                            εµ − (      )
                                   λK

    Коэффициент распространения равен

                                       2π               1
                              γ0 = j        ( εµ )          2
                                                                      (3)
                                       λ

    а для прямоугольного волновода с волной H10