Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Преобразование поляризации парциальных волн в диэлектрическом волноводе
Рассмотрим падение плоской линейно поляризованной волны на стенки волновода ( и ), ограниченного со всех сторон диэлектрической средой с относительной диэлектрической проницаемостью, равной . Относительную диэлектрическую проницаемость материала волновода обозначим . Векторы Пойнтинга парциальных волн, проекции которых на плоскость изображены на рисунке 6.3, характеризуются следующими направляющими углами: ; ; ; .
Рисунок 6.3 – Схематическое изображение поперечного сечения волновода и проекций векторов Пойнтинга парциальных волн на поперечную плоскость
Пусть на границу раздела сред падает плоская нормально поляризованная волна . (6.56) Вектор напряженности электрического поля этой волны перпендикулярен плоскости, проходящей через направление распространения волны и ось , и имеет две проекции: на ось и на ось ; проекция на ось . При выполнении условия полного внутреннего отражения напряженность электрического поля отраженной волны в направлении определяется выражением , (6.57) где , , , , – длина волны в диэлектрике с относительной диэлектрической проницаемостью, равной , – фаза коэффициента отражения нормально поляризованной волны, равная . (6.58) Рассматриваемая волна падает также и на границу раздела сред , для которой плоскость падения проходит через вектор и ось . Относительно этой плоскости падения вектор имеет две составляющие: лежащую в плоскости и перпендикулярную к ней. При выполнении условия полного внутреннего отражения параллельно поляризованная составляющая волны и перпендикулярно поляризованная будут отличаться не только по амплитуде , но и по фазе. Фаза коэффициента отражения параллельно поляризованной волны описывается выражением , (6.59) а фаза коэффициента отражения нормально поляризованной волны . (6.60) Вследствие этого суммарная отраженная волна в направлении будет иметь эллиптическую поляризацию. Проведенный анализ показывает, что амплитуды напряженностей электрического поля равны: · параллельно поляризованной волны – ; (6.61) · нормально поляризованной – . (6.62) Таким образом, после отражения линейно поляризованной волны от границы раздела сред на грань будут падать уже две линейно поляризованные волны, у которых:
; (6.63)
. (6.64)
Каждая из этих волн состоит из двух составляющих, одна из них перпендикулярно поляризована к плоскости падения на грань , другая параллельно. Отраженная от этой границы суммарная волна в направлении будет состоять из четырех линейно поляризованных волн, напряженности электрического поля которых определяются выражениями: ; (6.65)
; (6.66) ; (6.67)
; (6.68)
где . (6.69) Суммарная волна, отраженная от грани в направлении , также состоит из четырех линейно поляризованных волн, выражения для напряженностей электрического поля которых имеют вид:
; (6.70)
; (6.71)
; (6.72)
, (6.73)
Из сопоставления (6.65) и (6.70), (6.66) и (6.71), (6.67) и (6.72), (6.68) и (6.73) видно, что , , , . Таким образом, при падении линейно поляризованной волны на границы раздела и , причем для границы она является нормально поляризованной, возникает одиннадцать отраженных линейно поляризованных волн. Шесть из них, включая падающую, являются нормально поляризованными относительно грани , другие шесть – параллельно поляризованными. Напряженности электрических полей этих волн определяются выражениями:
; (6.74)
; (6.75)
; (6.76)
; (6.77)
; (6.78)
; (6.79)
; (6.80)
; (6.81)
; (6.82)
; (6.83)
; (6.84)
. (6.85)
Дата добавления: 2014-10-10; просмотров: 349; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |