45. Поясните три режима существования поля перед границей раздела сред при нормальном падении электромагнитной волны. В каких случаях устанавливается тот или иной режим?

1. Режим стоячей волны.

КБВ=0, КСВ=∞

В режиме стоячей волны нет переноса энергии. Разность фаз между векторами равна 90

Пространственные распределения амплитуд векторов сдвинуты на четверть длины волны.

2.Режим бегущей волны.

На границе раздела отсутствует отражение, волна полностью переходит во вторую среду. В первой среде поле представлено бегущей плоской однородной волной, ее амплитуда постоянна вдоль направления распространения и КБВ=КСВ = 1.

Нулевой коэффициент отражения достигается включением между средами дополнительного слоя диэлектрика. Его параметры рассчитываются так, что волны отраженные от обеих границ слоя компенсируют друг друга и в первой среде отражение отсутствует. Сдвиг фаз в 180⁰ между этими отраженными волнами обеспечивается толщиной согласующего слоя в четверть длины волны, а равенство амплитуд достигается выбором характеристического сопротивления. Такой дополнительный слой материала называется четвертьволновым согласующим трансформатором. Его параметрами являются характеристическое сопротивление и толщина :

3.Режим смешанных волн.

КБВ=[0;1], КСВ=[1,∞)

Вследствие того, что шкала значений КСВ является «растянутой», КСВ чаще применяется при оценке параметров реальных технических устройств. Режим с частичным отражением называют еще смешанным режимом в отличие от других следующих режимов бегущих и стоячих волн.

46. В каких случаях применяются приближенные граничные условия Леонтовича?

П лоская волна падает под углом φ на плоскую границу раздела двух сред, причем вторая среда обладает большой проводимостью или высокой диэлектрической проницаемостью и является намного плотнее первой

z направлена по нормали раздела границы сред.

Т акую волну можно считать плоской однородной, для которой выполняется соотношение

где – единичная нормаль, внешняя ко второй среде. Это и есть приближенное граничное условие Леонтовича. Из него следует, что на поверхности реального проводника касательная составляющая электрического поля отлична от нуля. Это условие было получено для плоской границы раздела. При произвольной форме поверхности этим условием можно пользоваться в тех случаях, если радиус кривизны поверхности значительно превышает глубину проникновения поля в проводящую среду, которая, в свою очередь, должна быть малой по сравнению с длиной волны.

Граничное условие Леонтовича позволяет не рассматривать ЭМП в хорошо проводящей среде (металле) и учитывать влияние этой среды на поле вне её лишь через граничные условия на поверхности.

Средняя за период мощность тепловых потерь:

Т .к. структура поля у поверхности реального проводника близка к структуре поля у такой же поверхности идеально проводника, амплитуда касательной составляющей магнитного поля берется равной амплитуде касательной составляющей на поверхности идеального проводника.

Также, эти законы могут быть применены для расчета прохождения волн через пластинки и более сложные слоистые среды. Их можно применять и к линиям передач.