Техническая электродинамика. Направляющие системы и направляемые волны. Калашников В.С - 7 стр.

UptoLike

7
и граничному условию для касательной составляющей вектора напря-
женности электрического поля (
.
τ
Ε
) на поверхностях идеальных про-
водников:
E
τ
= 0. (2)
Уравнения (1) легко трансформируются в однородные волновые урав-
нения для векторов
Ε
и
Η
:
2
E
+ k
2
E
= 0,
2
H
+ k
2
H
= 0, (3)
где k = ω
аа
εµ
волновое число для плоской однородной волны, рас-
пространяющейся в безграничной среде с параметрами диэлектрика,
заполняющего (окружающего) линию передачи. В дальнейшем такую
среду для краткости будем именовать «свободным пространством».
При решении задачи определения структуры электромагнитных по-
лей Е- и Н-волн в линиях передачи используется следующий прием:
все поперечные составляющие векторов поля выражают c помощью
так называемых «уравнений связи» через имеющиеся в данной волне
продольные составляющие векторов напряженности электрического или
магнитного поля (
.
z
Ε
для Е-волн и
.
z
Η
для Н-волн);
решают волновые уравнения только для этих продольных составля-
ющих;
вычисляют с помощью уравнений связи поперечные составляющие
векторов
E
и
H
в линии передачи.
Таким образом, решение задачи сводится к составлению уравнений
связи и решению одномерных однородных волновых уравнений для про-
дольных составляющих векторов
E
или
H
. Для Е-волн предстоит ре-
шить уравнение
2
.
z
Ε
+ k
2
.
z
Ε
= 0, (4)
а для Н-волн – уравнение
2
.
z
Η
+ k
2
.
z
Η
= 0. (5)
Постоянные коэффициенты, которые получаются при интегрирова-
нии этих уравнений, определяются при наложении на полученные ре-
шения граничного условия (2).
3.2. Уравнения связи для Е- и Н-волн
Уравнения связи получаются в результате преобразования уравнений
Максвелла (1), раскрытых для соответствующей системы координат.