 |
|
Распространение плоских радиоволн в однородной проводящей среде
В земных условиях к таким средам обычно относятионосферу, водную толщу, почву. Здесь проводимость s ¹ 0, поэтому система уравнений Максвелла приобретает вид
(2.1)
Полагая, что поле создается гармоническим током антенны, т. е. E ~ eiwt, имеем 
, откуда 
. Подставив это выражение в первое уравнение системы (2.1), получаем:
(2.2)
называется комплексной диэлектрической проницаемостью.
Уравнение (2.2) отличается от аналогичного из (1.2) лишь тем, что e заменяется на eк. Все остальные уравнения систем (2.1) и (1.2) совпадают, поэтому правомерно использовать результаты, полученные для идеального диэлектрика, заменив в них e' на относительную комплексную диэлектрическую проницаемость 
.
Представим 
в виде 
. Тогда из (1.7) следует
, (2.3)
или в тригонометрической форме
. (2.4)
Из (2.4) 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
. (2.5)
Используя в (2.5) представление 
, получаем
, (2.6)
соответственно, в тригонометрической форме
. (2.7)
Таким образом, при распространении в проводящей среде:
1) волна остается поперечной;
2) по мере распространения волны в направлении x её амплитуда уменьшается по закону e -dx, где 
- коэффициент поглощения средой;
3) электрическая и магнитная составляющие поля радиоволны распространяются с одинаковой скоростью 
;
4) в каждой точке пространства магнитное поле сдвинуто по фазе по отношению к электрическому полю на угол 
;
5) амплитуда магнитного поля связана с амплитудой электрического поля соотношением 
.
Рассматривая представления 
и как систему двух уравнений, нетрудно получить, что
, 
. (2.8)
В некоторых случаях выражения (2.8) можно упростить /2/:
1) если e¢ >> 60sl (т. е. jпр << jсм), то n » 
, p » 
; (2.9)
2) если e¢ << 60sl (т. е. jпр >> jсм), то n » p » 
. (2.10)