Необходимо выполнить задачу: передать информацию между 2 объектами. Есть несколько подходов к решению к этих задач.
Первый система передачи: проводная(без инфраструктуры)
Вторая система передачи: волноводная
Определение волновода из википедии:
Волноводы делятся на следующие типы, в зависимости от:
1. Наличия внешнего экрана:
Примеры:
Закрытый | Открытый |
2. Порядка связности:
3. Происхождения:
4. По зависимости поперечного сечения от продольной координаты:
Все эти волноводы находят своё применение в науке и технике. Остановимся более подробно на регулярном волноводе.
Альтернативное определение регулярного волновода:
Рассмотрим регулярный волновод. Предположение регулярности позволяет получить формулы, для которых поперечные компоненты выражаются через продольные.
Запишем уравнения Максвелла в комплексных амплитудах: источников тока нет, волны- монохроматические гармонические, идеальные свойства
Затем из этих 2 систем уравнений получим выражения, представляющие поперечные компоненты через производные от продольных.
Теперь запишем эти выражения в векторном виде.
1.5 Продольные компоненты поля.
Таким образом, у нас получились выражения для поперечных компонент полей в векторном виде.
С использованием этих выражений решим задачу о нахождении продольных компонент полей в волноводе.
Запишем уравнение Гельмгольца для электрического и магнитного поля.
ГУ: Будем считать, что граница волновода образована идеальным проводником , а внутри- диэлектрик без потерь.
Найдем ГУ для Ez и Hz:
Таким образом, получаем ответ: