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各向异性介质平面电磁波传播特性

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:假设介质中任意一点都存在彼此正交的两个电性主轴,两电性主轴上的导电率分别为σ1和σ2,这种典型化的各向异性介质称为对称各向异性介质。设地面为z=0的界面,z轴垂直地面向下,而天然电磁场是垂直入射的平面电磁波,地面以上(空气)是绝缘介质。对于垂直入射的平面电磁波,在垂直于z轴的平面上,同一时刻场量处处相等,电磁场各量沿水平面上的变化为零,即这时,电磁波可以沿两个电性主轴分解为两组线性偏振波。

假设介质中任意一点都存在彼此正交的两个电性主轴,两电性主轴上的导电率分别为σ1和σ2,这种典型化的各向异性介质称为对称各向异性介质。在对称各向异性介质中,欧姆定律的一般表达式为

只有在电性主轴上有

j11E1,j22E2(14-41)

假设大地介质是均匀各向异性的,并且在水平方向上存在两个彼此正交的电性主轴,两电性主轴上的导电率分别为σ1和σ2。设地面为z=0的界面,z轴垂直地面向下,而天然电磁场是垂直入射的平面电磁波,地面以上(空气)是绝缘介质。对于垂直入射的平面电磁波,在垂直于z轴的平面上,同一时刻场量处处相等,电磁场各量沿水平面上的变化为零,即

若令测量轴xy与介质电性主轴重合,有

这时,电磁波可以沿两个电性主轴分解为两组线性偏振波。令一组只含(Ex,Hy)分量,定义为H偏振;另一组只含(Ey,Hx)分量,定义为E偏振。相应的亥姆霍兹方程为

H偏振:

E偏振:

两组线性偏振波就像分别在电阻率为ρ1和ρ2的均匀各向同性介质中传播,相应的波阻抗为

当测量轴xy与介质电性主轴不重合时:

可通过平面坐标的旋转,使Zxx=Zyy=0,Zxy=ZTM,Zyx=-ZTE

同样,可在两个电性主轴上定义视电阻率,分别为

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