Плоские волны в однородных средах

Параметры плоской волны определяются свойствами среды, в которой она распространяется, и зависят от ее электрических и магнитных параметров. Рассмотрим плоские волны в различных средах.

Плоская волна в вакууме

Параметры вакуума = м0 = 4р10−7; еа = = 10?-9 /36р; э = м =0. Потери в вакууме отсутствуют и постоянная затухания = 0. Постоянная распространения совпадает с волновым числом:

(3.34).

где с = - скорость света, совпадающая с фазовой скоростью плоской волны, = щ / в = с. Волновое сопротивление вакуума оказывается равным.

? 377 Ом, (3.35).

а длина волны.

(3.36).

Плоская волна в диэлектрической среде без потерь

Параметры среды без потерь = е; = м, э = м = 0. Потери отсутствуют и постоянная затухания б = 0. Постоянная распространения совпадает с волновым числом:

(3.37).

где — показатель преломления среды. В среде без потерь изменяются все параметры, которые зависят от е и м.

vц=c/n; zc=nzс0/е; л=л0/n. (3.38).

Плоская волна в диэлектрической среде с малыми потерями

Параметры среды с малыми потерями == е; ==мп; м = 0, э/а<<1. В связи с тем, что появилась электрическая проводимость, возникнут потери и постоянная распространения станет комплексной.

(3.39).

где tg = э /щ. Угол д называют углом диэлектрических потерь. tg обычно приводится в справочниках как один из параметров диэлектрика. Мнимая часть постоянной распространения мала по сравнению с действительной, поэтому при извлечении корня мы воспользовались формулой приближенного вычисления. Для постоянной затухания и волнового числа имеем:

Фазовая скорость и длина волны в диэлектрике с малыми потерями определяются так же, как и в диэлектрике без потерь:

(3.41).

У волнового сопротивления появляется мнимая часть, и оно становится комплексным.

. (3.42).

Чем больше потери, тем больше мнимая часть волнового сопротивления.