Продольные составляющие векторов равны нулю. Поэтому возбуждаемое поля является полем Н-волн

Методика решения граничной задачи не отличается от использованной в п. 4.9.2. Но поскольку граничные условия в этой задаче имеют другую форму, то вместо уравнения (4.143) имеем другое характеристическое уравнение

qb = - (

Определяющее коэффициенты распространения поверхностных Н-волн.

Решением граничной задачи при является
(y-b) i +

Где -коэффициенты; - число решений предыдущего уравнения; функция описывает пространственную волну.

В правую часть характеристического уравнения для Н-волн входит сомножитель. Поэтому первое решение уравнения появится при, т.е. при. Значит, поверхностные Н-волны в направляющей системе появляются только при условии, что.

Если в направляющей системе распространяется только Н-волна, имеющая одно значение коэффициента фазы, то, где поверхностное сопротивление

(4.146.)

Найдено при условии, что. 4.9.7. Отметим, что, применяя метод, заложенный в п.4.9.2., можно получить решение граничной задачи возбуждения слоя диэлектрика на металлической плоскости при более сложном распределении сторонних источников. Физически ясно, что если, например вместо бесконечной прямолинейной поперечной синфазной нити магнитного тока используется прямолинейный излучатель конечной длины, то в следствии того, что электромагнитное поле будет зависеть от координаты, в направляющей системе будут отличными от нуля продольные составляющие векторов и, т.е. поле будет определяться суперпозицией полей и волн, Аналогичное положение возникает в том случае, когда ширина слоя по координате конечна.

Для передачи энергии электромагнитных волн применяются направляющие системы, образованные металлическим цилиндром, покрытым слоем однородного диэлектрика(рис. 4.1.и). Не решая строго граничную задачу возбуждении электромагнитного поля в системе. остановимся лишь на приближенном анализе. При этом надо учесть, что металлический круговой цилиндр, покрытый слоем диэлектрика постоянной толщины, приближенно можно рассматривать как плоскую металлическую поверхность со слоем диэлектрика, свернутую в цилиндр. Из этого следует. что если в слое диэлектрика имеется кольцевая нить синфазного магнитного тока, то в структуре возбуждаются поверхностные Е-волны. Толщину слоя и параметры диэлектрика можно выбрать так, чтобы в слое распространялась волна основного типа. Устройство при этом приобретает свойства направляющей системы открытого типа. Электромагнитное поле локализовано в слое диэлектрика и у поверхности раздела диэлектриков.

Структура электрического и магнитного полей в направляющей системе в некоторый момент времени отличается от приведенной на рис. 2.33 только тем, что на поверхности раздела диэлектриков имеется продольная составляющая электрического поля и силовые линии электрического поля подходят к ней не перпендикулярно. Если поперечный магнитный сторонний ток зависит от азимутального угла, то в системе возбуждаются Н- и Е-волны. Однако параметры слоя диэлектрика можно выбрать так, чтобы в направляющей системе распространялась волна только основного типа, соответствующая волне в слое диэлектрика на металлической плоскости.

В обычных условиях в результате коррозии на поверхности металлического проводника образуется пленка диэлектрика с потерями. волна основного типа может распространяться с потерями вдоль такого проводника. Отметим, что электромагнитное поле проникает внутрь металла, так как его проводимость конечна. Глубина проникновения мала, но слой, в который проникает электромагнитное поле, можно рассматривать как слой диэлектрика с комплексной диэлектрической проницаемостью. Металлический провод, таким образом, приобретает свойства направляющей системы.

4.9.9. В качестве направляющих систем открытого типа нашел применение диэлектрический волновод, представляющий собой диэлектрический цилиндр радиуса , в котором с помощью сторонних источников возбуждается электромагнитное поле (рис. 4.1, ). Цилиндр находится во внешней среде с параметрами и .

Граничная задача о возбуждении электромагнитного поля в диэлектрическом волноводе отличается от аналогичной задачи для круглого металлического волновода тем, что на поверхности раздела диэлектриков () необходимо удовлетворить граничным условиям типа (4.124). Последнее указывает на то, что задача подобна задаче о возбуждении поля в слое диэлектрика на металле. Векторные потенциалы поля во внешней среде необходимо определять с учетом условий излучения.