Электромагнитные поля и волны. Маслов М.Ю. - 28 стр.

UptoLike

Составители: 

28
Для волн, имеющих продольную компоненту вектора
H
и не имеющих продольной
компоненты вектора
E
( 00 =
zmzm
Е
,
Н
), аналогичные соотношения записываются как
= )zm
m
H(
i
Н grad
2
γ
β
,
=
m
a
Н
,zE
β
ωε
. (54)
Как видно из (53) и (54), структура поля направляемой волны зависит от того, какой
вектор поля имеет продольную составляющую
Различают четыре класса направляемых волн:
1. Электрическая Е-волна, вектор
E
которой имеет поперечную и продольные со-
ставляющие, а вектор
H
лежит в плоскости, перпендикулярной направлению распростране-
ния (не имеет продольной составляющей): 00 =
zmzm
Н
,
Е
.
2. Магнитная Н-волна, вектор
H
которой имеет поперечную и продольные состав-
ляющие, а вектор
E
лежит в плоскости, перпендикулярной направлению распространения
(не имеет продольной составляющей): 00 =
zmzm
Е
,
Н
.
3. Гибридная (смешанная) волна, векторы
E
и
H
которой имеют поперечные и про-
дольные составляющие 00
zmzm
Е
,
Н
. Обозначение: ЕН-волна или НЕ- волна.
4. Поперечная электромагнитная волна, векторы
E
и
H
которой лежат в плоскости,
перпендикулярной направлению распространения, т.е 00 ==
zmzm
Е
,
Н
. Для такой волны
принято обозначение: T-волна (ТЕМ - волна). Взаимное расположение компонент векторов
поля в направляющей системе схематически показано на рис.6.
Рис. 6 – Взаимное расположение компонент векторов поля в направляющей системе
E
H
HE
T
,
0
0
=
z
z
H
E
E
0
0
=
z
z
E
H
H
0
0
или
z
z
E
H
HEEH
E
H
E
H
E
H
z
E
z
E
z
H
z
H
                                                                                                                     →
       Для волн, имеющих продольную компоненту вектора H и не имеющих продольной
                             →           •                 •
компоненты вектора E ( Н zm ≠ 0 , Е zm = 0 ), аналогичные соотношения записываются как

                                       ωε a  → →                                               
       •                                           •                                    •
       →      − iβ                           •     →
                                                                                                 .
       Н ⊥m = 2 ⋅ grad ⊥ ( Hzm ) , E =     ⋅ z, Н                                           ⊥m                                             (54)
             γ                          β                                                       
                                                                                                
       Как видно из (53) и (54), структура поля направляемой волны зависит от того, какой
вектор поля имеет продольную составляющую
       Различают четыре класса направляемых волн:
                                                                               →
       1. Электрическая Е-волна, вектор E которой имеет поперечную и продольные со-
                                 →
ставляющие, а вектор H лежит в плоскости, перпендикулярной направлению распростране-
                                                                                   •                 •
ния (не имеет продольной составляющей): Е zm ≠ 0 , Н zm = 0 .
                                                                   →
       2. Магнитная Н-волна, вектор H которой имеет поперечную и продольные состав-
                     →
ляющие, а вектор E лежит в плоскости, перпендикулярной направлению распространения
                                                                       •                    •
(не имеет продольной составляющей): Н zm ≠ 0 , Е zm = 0 .
                                                                                                →        →
       3. Гибридная (смешанная) волна, векторы E и H которой имеют поперечные и про-
                                     •                 •
дольные составляющие Н zm ≠ 0 , Е zm ≠ 0 . Обозначение: ЕН-волна или НЕ- волна.
                                                                                                             →       →
       4. Поперечная электромагнитная волна, векторы E и H которой лежат в плоскости,
                                                                                                                 •        •
перпендикулярной направлению распространения, т.е Н zm = 0 , Е zm = 0 . Для такой волны
принято обозначение: T-волна (ТЕМ - волна). Взаимное расположение компонент векторов
поля в направляющей системе схематически показано на рис.6.
                                                                                                →                    →            →   →
                                                                                                Ez                   Hz           E zH z



                                                       →                                    →                             →
                         →
                         E                             E                                    E    →
                                                                                                                          E   →
                             →                                 →
                             H                                 H                                 H                            H


                     T                              E                            H                               EH или HE
                →        →
                                                 Ez ≠ 0                        Hz ≠ 0                            Hz ≠ 0
               E⊥ , H ⊥
                                                 Hz = 0                        Ez = 0                            Ez ≠ 0
    Рис. 6 – Взаимное расположение компонент векторов поля в направляющей системе
                                                                                       28