Электродинамика и распространение радиоволн

Читать фрагмент

книга

Электродинамика и распространение радиоволн

Автор: Ираида Соловьянова, Юрий Мительман, Сергей Шабунин

Изложены основы теории электромагнитных волн, рассмотрены особенности распространения волн в различных средах и электромагнитных волн на границе раздела сред. Проанализированы основные направляющие системы и их собственные волны, объемные резонаторы на их основе, а также закономерности электромагнитного поля внутри них. Приводятся способы расчета и моделирования распространения радиоволн в свободном пространстве и на естественных трассах.

Форматы: PDF

Серия: Учебник УрФУ

Издательство: Издательство Уральского университета

Год: 2020

Место издания: Екатеринбург

ISBN: 978-5-7996-3137-6

Страниц: 414

Артикул: 101192

Электронная книга

621 ₽

Купить и скачать

Содержание

Содержание книги "Электродинамика и распространение радиоволн "

Предисловие

Введение

1. Общие сведения о волновых процессах

1.1. Упругие и электромагнитные волны

1.2. Распределение волн по частоте

1.3. Гармоническая волна и ее параметры

1.4. Волновые явления

Контрольные вопросы

2. Векторы электромагнитного поля. Параметры и классификация сред

2.1. Векторы электромагнитного поля

2.2. Материальные уравнения электромагнитного поля

2.3. Классификация сред

Контрольные вопросы

3. Основные уравнения электромагнитного поля

3.1. Уравнения Максвелла

3.2. Система уравнений электромагнитного поля

3.3. Система уравнений монохроматического электромагнитного поля

3.4. Уравнение баланса мгновенных значений мощностей в электромагнитном поле

3.5. Уравнение баланса мощностей в монохроматическом электромагнитном поле

3.6. Скорость распространения электромагнитной энергии

3.7. Граничные условия для векторов электромагнитного поля на поверхности раздела сред

Контрольные вопросы

4. Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной среде

4.1. Волновые уравнения

4.2. Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной среде

4.3. Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной среде с проводимостью отличной от нуля

4.4. Поляризация электромагнитных волн

4.5. Плоские волны, распространяющиеся в произвольном направлении

Контрольные вопросы

5. Отражение и преломление электромагнитных волн на границе раздела сред

5.1. Падение нормально поляризованной плоской волны на границу раздела двух сред

5.2. Падение параллельно поляризованной плоской волны на границу раздела двух сред

5.3. Полное прохождение волны во вторую среду

5.4. Полное отражение от границы раздела двух сред

5.5. Нормальное падение плоской электромагнитной волны на границу раздела сред

5.6. Приближенные граничные условия Леонтовича. Мощность потерь в проводниках

Контрольные вопросы

6. Излучение электромагнитных волн в свободном пространстве. Элементарные излучатели

6.1. Решение уравнений Максвелла для задач излучения электромагнитных волн

6.2. Элементарный электрический излучатель

6.3. Элементарный магнитный излучатель. Элемент Гюйгенса

Контрольные вопросы

7. Общие свойства направляемых волн

7.1. Направляемые волны в линиях передачи

7.2. Уравнения связи между поперечными и продольными составляющими векторов поля направляемых волн

7.3. Условие распространения направляемых волн

7.4. Параметры направляемых волн

7.5. Концепция парциальных волн

7.6. Мощность, переносимая электромагнитной волной по линии передачи

7.7. Затухание направляемых волн

Контрольные вопросы

8. Прямоугольный металлический волновод

8.1. Поле направляемых волн в прямоугольном волноводе

8.2. Параметры электрических и магнитных волн в прямоугольном волноводе

8.3. Основная волна типа Н10 прямоугольного волновода

8.4. Квадратный волновод

8.5. Структура поля и поверхностных токов волн разных типов

8.6. П‑образный и Н‑образный металлические волноводы

Контрольные вопросы

9. Круглый металлический волновод

9.1. Поле направляемых волн в круглом волноводе

9.2. Параметры электрических и магнитных волн в круглом волноводе

9.3. Волны H11, E01 и H01 в круглом волноводе: параметры, структура поля и поверхностных токов

Контрольные вопросы

10. Коаксиальные и двухпроводные линии передачи

10.1. Поле основной волны в коаксиальной линии передачи

10.2. Параметры и структура поля волны Т в коаксиальной линии

10.3. Двухпроводная линия

Контрольные вопросы

11. Полосковые линии передачи

11.1. Несимметричная полосковая линия передачи

11.2. Симметричная полосковая линия передачи

11.3. Связанные полосковые линии

11.4. Щелевые линии

Контрольные вопросы

12. Линии поверхностных волн

12.1. Диэлектрические волноводы

12.2. Одномодовые и многомодовые оптоволоконные линии

Контрольные вопросы

13. Возбуждение электромагнитных волн в линиях передачи

13.1. Основные принципы возбуждения направляемых волн

13.2. Возбуждение с помощью электрического вибратора

13.3. Возбуждение с помощью магнитного вибратора

13.4. Возбуждение с помощью отверстия связи

13.5. Трансформаторы типов волн

Контрольные вопросы

14. Объемные резонаторы

14.1. Объемные резонаторы в виде отрезков регулярных линий передачи

14.2. Резонансная частота и добротность

14.3. Прямоугольный объемный резонатор

14.4. Цилиндрический объемный резонатор

14.5. Коаксиальный резонатор

14.6. Полосковый резонатор

14.7. Проходной резонатор

Контрольные вопросы

15. Распространение радиоволн в свободном пространстве

15.1. Классификация радиоволн по способу распространения

15.2. Модель распространения радиоволн в свободном пространстве

15.3. Область пространства, существенно участвующая в формировании поля в радиолинии

Контрольные вопросы

16. Поле антенн, поднятых над поверхностью Земли, в освещенной зоне

16.1. Множитель ослабления напряженности поля на естественных трассах

16.2. Распространение земной волны

16.3. Электродинамические параметры земной поверхности

16.4. Дальность прямой видимости и зоны приема

16.5. Двухлучевая модель распространения волн. Расчет поля в освещенной зоне

16.6. Множитель ослабления и амплитуда поля в двухлучевой модели

Контрольные вопросы

17. Поле антенн, расположенных непосредственно у поверхности Земли

17.1. Излучение и прием волн в диапазонах ДВ, СВ вблизи поверхности Земли

17.2. Формула Шулейкина и дифракционная формула Фока

Контрольные вопросы

18. Распространение радиоволн в условиях пересеченной местности и при наличии препятствий

18.1. Учет влияния неровностей местности. Критерий Релея

18.2. Открытые, полузакрытые и закрытые трассы

18.3. Аппроксимация препятствий телами правильной геометрической формы

18.4. Расчет дифракционного поля на одиночном клине

18.5. Эффект усиления поля препятствием

18.6. Учет кривизны земной поверхности

Контрольные вопросы

19. Распространение радиоволн в тропосфере

19.1. Диэлектрическая проницаемость и показатель преломления тропосферы

19.2. Рефракция радиоволн в неоднородной тропосфере

19.3. Затухание радиоволн в тропосфере

19.4. Дальнее тропосферное распространение. Замирания

Контрольные вопросы

20. Распространение радиоволн в ионосфере

20.1. Строение ионосферы и ее электродинамические характеристики

20.2. Диэлектрическая проницаемость и проводимость ионосферы

20.3. Зависимость диэлектрической проницаемости ионосферы от высоты и частоты

20.4. Отражение и преломление волн в ионосфере. Критическая, максимальная и предельная частоты

20.5. Ослабление радиоволн в ионосфере

20.6. Расчет напряженности поля на ВЧ ионосферных радиолиниях. Замирания

Контрольные вопросы

21. Особенности распространения радиоволн различных диапазонов

21.1. Распространение длинных и сверхдлинных волн

21.2. Распространение средних волн

21.3. Распространение коротких волн

21.4. Распространение ультракоротких волн на наземных радиолиниях

21.5. Распространение ультракоротких волн на космических радиолиниях

Контрольные вопросы

Библиографический список

Отрывок из книги

261. Общие сведения о волновых процессах среды, хотя сама среда вовлечена в волновой процесс передачи энер‑гии. Величина энергии, переносимой волной, может меняться в ши‑роких пределах. Так, плотность потока мощности электромагнитно‑го поля, создаваемого лазером, может составлять до 10 10 Вт/м 2 вблизи электрического пробоя воздуха. Мощность же звуковых волн челове‑ческого голоса очень незначительна. Например, интенсивность зву‑ковых волн на пороге слышимости их человеком на частоте f = 1 кГц составляет всего 10–12 Вт/м 2.Волна распространяется от одной точки к другой за определенное вре‑мя с конечной скоростью. Скорость электромагнитных волн очень вели‑ка и в вакууме равна 3·10 8 м/с. Скорость акустических волн на несколько порядков меньше. Например, звуковые волны распространяются в су‑хом воздухе при температуре t = 0 °C со скоростью 331 м/с.1.4. Волновые явленияАкустические и электромагнитные волны, распространяющиеся в различных средах и устройствах, подчиняются единым волновым законам. Это — явления возбуждения волн конкретными источника‑ми, отражения и преломления волн на границе раздела сред, рассея‑ние на неоднородностях, рефракция (искривление траектории распро‑странения волн), поглощение энергии, интерференция.Распространение волн любой природы легко понять и объяснить, если обратиться к принципу Гюйгенса: каждая точка среды, вовлечен‑ная в волновое движение, становится источником новой волны, на‑зываемой элементарной волной. Наблюдаемый волновой фронт пред‑ставляет собой результат сложения множества элементарных волн (рис. 1.5). Принцип Гюйгенса справедлив для всех видов волн, в том числе для акустических и электромагнитных.Направление распространения волны называют лучом. Волновой фронт перпендикулярен лучу. У цилиндрических и сферических волн, распространяющихся от источника возбуждения, лучи направлены радиально, а волновые фронты представляют собой соответственно цилиндры или сферы (рис. 1.6, а). В случае плоского или удаленного источника возникаю...

Внимание!
При обнаружении неточностей или ошибок в описании книги "Электродинамика и распространение радиоволн (автор Ираида Соловьянова, Юрий Мительман, Сергей Шабунин)", просим Вас отправить сообщение на почту help@directmedia.ru. Благодарим!

Электродинамика и распространение радиоволн

Содержание

Отрывок из книги

С книгой "Электродинамика и распространение радиоволн" читают