Разделы сайта

Распространение плоских радиоволн в однородной проводящей среде

В земных условиях к таким средам обычно относят ионосферу, водную толщу, почву. При распространении в реальных средах электромагнитные волны испытывают затухание, происходит потеря энергии, переносимой этими волнами. Основные потери в среде связаны с проводимостью, отличной от нуля. Электромагнитная волна вызывает в такой среде токи проводимости с плотностью, на поддержание которых расходуется часть энергии волны, в результате чего выделяется тепло. Здесь проводимость s ¹ 0, поэтому система уравнений Максвелла приобретает вид

(2.11)

Полагая, что поле создается гармоническим током антенны, т. е. E ~ eiwt, имеем , откуда . Подставив это выражение в первое уравнение системы (2.11), получаем:

(2.12)

называется комплексной диэлектрической проницаемостью.

Уравнение (2.12) отличается от аналогичного из (2.1) лишь тем, что e заменяется на eк. Все остальные уравнения систем (2.12) и (2.1) совпадают, поэтому правомерно использовать результаты, полученные для идеального диэлектрика, заменив в них e' на относительную комплексную диэлектрическую проницаемость

Представим в виде . Тогда из (2.6) следует

или в тригонометрической форме

(2.13)

Из (2.13) следует, что в проводящей среде волна распространяется со скоростью , а амплитуда напряженности её поля с расстоянием уменьшается, т. е. имеет место затухание волны.

Напряжённость магнитного поля радиоволны в проводящей среде

(2.14)

Используя в (2.14) представление , получаем

соответственно, в тригонометрической форме

Таким образом, при распространении в проводящей среде:

) волна остается поперечной;

2) по мере распространения волны в направлении x её амплитуда уменьшается по закону e -dx, где - коэффициент поглощения средой;

) электрическая и магнитная составляющие поля радиоволны распространяются с одинаковой скоростью ;

) в каждой точке пространства магнитное поле сдвинуто по фазе по отношению к электрическому полю на угол ;

) амплитуда магнитного поля связана с амплитудой электрического поля соотношением

Рассматривая представления и как систему двух уравнений, нетрудно получить, что

Перейти на страницу: 1 2

Самое читаемое:

Аппаратура цифровой радиосвязи в нелицензируемой полосе частот
Аппаратура цифровой радиосвязи предназначена для решения широкого круга задач беспроводной связи (дистанционного управления, телеметрии, сигнализации и оповещения) на небольших территориях. Она находит применение в инженерных системах жилых микрорайонов, в системах пожарной и охранной сигнализации, в производственно-технологических ...