- •1. Векторные величины, характеризующие электромагнитное поле (привести все векторные величины, характеризующие поле, их единицы измерения, формулы для их расчета).
- •6. Система уравнений Максвелла с учётом сторонних источников (записать систему уравнений Максвелла со сторонними источниками, пояснить их физический смысл).
- •7. Граничные условия для касательных составляющих векторов электромагнитного поля (записать граничные условия, пояснить их физический смысл, знать из каких уравнений они выводятся и почему).
- •1) При наличии поверхностных токов:
- •2) Отсутствуют поверхностные токи:
- •3) Граничные условия в векторной форме:
- •8. Граничные условия для нормальных составляющих векторов электромагнитного поля (записать граничные условия, пояснить их физический смысл, знать из каких уравнений они выводятся и почему).
- •9. Граничные условия для векторов электромагнитного поля над идеальным проводником (записать граничные условия, пояснить их физический смысл, знать из каких уравнений они выводятся и почему).
- •12. Тангенс угла потерь (что это за величина, ее единица измерения, что данная величина показывает, показать графически и пояснить, что показывают оси действительных и мнимых значений).
- •13. Применение метода зеркальных изображений (суть метода зеркальных изображений, пример его применения, для чего применяется).
- •14. Комплексная диэлектрическая проницаемость (из какого уравнения получается, ее смысл, какие величины в нее входят).
- •15. Элементарные излучатели над полупроводящей поверхностью.
- •20. Средний за период баланс мощностей эм поля.
- •21. Характеристики излучения элементарного электрического диполя.
- •22. Анализ структуры электромагнитного поля элементарного электрического диполя.
- •23. Общие понятия о волновых уравнениях для векторов эм поля.
- •24. Метод решения уравнений Гельмгольца (Электродинамические потенциалы).
- •25. Волновое уравнение для плоской волны и его решение.
- •26. Понятие об излучении электромагнитного поля.
- •27. Понятие о волновом характере электромагнитного поля.
- •28. Линии передачи с поверхностной волной.
- •29. Плоские волны в среде без потерь.
- •30. Классификация направляющих систем, требования к ним.
- •31. Классификация направляемых волн.
- •32. Волноводные линии передачи (прямоугольный волновод)
- •33. Волноводные линии передачи (круглый волновод)
- •34. Плоские волны в средах с потерями.
- •35. Линии передачи с волной tem.
- •36. Ориентация векторов электромагнитного поля.
- •37. Линейная поляризация.
- •38. Условие распространения электромагнитных волн в направляющих системах (критическая длина волны).
- •39. Вращающаяся поляризация.
- •40. Классификация направляемых волн.
- •41. Законы отражения и прохождения на границе раздела двух сред.
- •42. Общие сведения о направляющих системах и направляемых волнах.
- •4 3. Наклонное падение плоской волны при горизонтальной поляризации.
- •44. Наклонное падение плоской волны при вертикальной поляризации.
- •45. Нормальное падение плоской волны.
- •46. Объемные резонаторы.
13. Применение метода зеркальных изображений (суть метода зеркальных изображений, пример его применения, для чего применяется).
Суть метода состоит в следующем: отражающая поверхность заменяется мнимым (воображаемым) излучателем, расположенным так, чтобы выполнялись граничные условия на поверхности раздела двух сред.
В дальнейшем определяется суммарное ЭМП двух излучателей: реального и его зеркального изображения. Наиболее точное поле такой системы излучателей будет в том случае, когда отражающая поверхность является идеально проводящей и ровной, а истинный излучатель установлен над плоскостью на высоте
Тогда граничные условия имеют вид
при установке вертикального вибратора, вертикальной рамки или прямоугольной щели (в Е-плоскости) на высоте над идеально проводящей поверхностью мощность излучения и, соответственно, сопротивление излучения а также максимальный КНД увеличиваются в два раза относительно их величин в свободном пространстве, т. е. для элементарных излучателей .
Метод зеркальных изображений также широко используется и в тех случаях, когда излучатели расположены над полупроводящей поверхностью на высоте . Тогда поле зеркального изображения корректируется коэффициентами отражения или в зависимости от поляризации поля излучения основного источника.
14. Комплексная диэлектрическая проницаемость (из какого уравнения получается, ее смысл, какие величины в нее входят).
Учитывая, что , запишем первое уравнение Максвелла в случае среды с потерями :
комплексная диэлектрическая проницаемость среды, характеризующая свойства среды в зависимости от круговой частоты
15. Элементарные излучатели над полупроводящей поверхностью.
Под излучением понимается движение энергии первичного ЭМП в пространстве от источника. Первичное поле создается, как правило, излучателями, которые называют антеннами. При этом на самой антенне должны быть сторонние источники этого поля, например переменный ток.
Под элементарным излучателем (ЭИ) понимают излучатель бесконечно малых размеров относительно длины волны.
Чем меньше проводимость среды, тем выше поднимаются лепестки.
16.Уравнения Максвелла для комплексных амплитуд векторов ЭМ поля.
Комплексные векторы:
Комплексная амплитуда:
Уравнения Максвелла:
(с комплексными векторами)
(с комплексными амплитудами)
17. Элементарные излучатели над проводящей поверхностью.
18. Баланс мощностей при гармонических колебаниях.
Э нергетические соотношения ЭМП в объеме V формируются на основе закона сохранения энергии, который выражается с помощью баланса мощностей
Баланс мощностей в среде с потерями в общем случае:
Где
19. Мощность излучения и вектор Пойнтинга.
Вектор Пойнтинга является вектором плотности потока энергии. Мгновенное значение вектора определяется векторным произведением
В ектор Пойнтинга характеризует величину и направление потока мощности ЭМП. Численно модуль вектора Пойнтинга равен количеству энергии, переносимой ЭМП за единицу времени (1 с) через единичную площадку ( ), перпендикулярную направлению движения энергии.
Движение энергии через замкнутую поверхность S объема V называют потоком мощности :