無線電波傳播第五講介電常數(shù)的應用介質類型左手介質射線理論-資料下載頁
2025-05-10 11:00本頁面
【正文】 量分析為主，因此目前最值得關注的一個主要問題是設計并制作出符合應用條件的實際材料。 ? 左手材料還可用來制造高指向性的天線、聚焦微波波束、實現(xiàn)“完美透鏡”、用電磁波隱身等等。 ? 隨著納米技術的進展，采用納米導線也有可能研制成光波波段的人工媒質，以制造新穎的光子器件。左手材料以它獨特的性質必會在新型器件中有巨大的應用潛力。 射線理論 ? 幾何光學或射線理論 ? 波動光學或物理光學 電波射線傳播的方式 ： 在無線電波傳播過程中，電波射線的傳播與幾何光學中光線的傳播相類似。 費爾馬原理 : 在任一介質中，光線沿光程為極值的路程傳播。 由光源 A射出的光線，經(jīng)平面鏡 MN反射后照到點 B，求光走過的路線。 簡單的情形： B A M N A39。 P39。 P 一般的情形 ： 當光線從 T到 R走過的時間是 t，傳播速度是光速 c，光程為： RTL c t d s??? ?由費爾馬定理， 0L? ?假定連接 TR的射線以參數(shù)方程給出， ( ) , ( ) , ( )x x u y y u z z u? ? ?2 2 2 1 / 2 2 2 2[ ( ) ( ) ( ) ] ( ) ( ) ( )dx dy dzds du x y z dudu du du? ? ? ? ? ?于是 2 2 2( , , ) ( ) ( ) ( )RRTTL x y z x y z d u d u??? ? ? ???利用分部積分和變分原理 (在射線公共的端點處變分為零 )： ,dx dy dzx y zdu du du? ? ?那么 其中 得到介質中電波射線滿足的微分方程： ? ?? ???????????????RTRTRT])[(])()[(x , y , ziiix , y , ziiiiduxxdudxduxxxxduL?????????????000??????????????????zzdudyydudxxdud?????????..[ ( ) ] 0ix y z idxdds ds x?? ?????如果選取的參數(shù) u是弧長 s，那么，弧長表示的射線微分方程為： ［例］為什么電波在均勻各向同性介質中以直線傳播？ 0???ix? 022?ds xd i iii bsax ??s i n?? ? 常 數(shù)由射線微分方程還可得到射線理論中的 斯涅爾定律 射線理論是描述電波傳播的一種方法。 射線理論中， Maxwell方程同介質參數(shù)一起求解，得到折射率、偏振、場強之間的關系，并用于計算傳播特性。只要介質特性是慢變的，介質中波包的傳播路徑可以由折射特性確定。 當一個波長范圍內折射率有明顯變化時，射線理論不再適用，求解 Maxwell方程時需要加入邊界條件對每一點定點求解，即需要用 全波解理論 。全波理論能給出任意介質中電磁波場的精細結構。
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