Vyzařování a šíření elektromagnetických vln je oblastí, se kterou se denně setkáváme aniž bychom si to přímo uvědomovali. Elektromagnetické vlny se šíří prostorem, různé druhyvedení je nutí šířit se podle přání uživatele a také při tom i sloužit. Je proto velmi užitečné znát podmínky pro jejich využívání, především v technické praxi. Vždyť přechod na stále vyšší kmitočty nás nutí respektovat vlnovou povahu jevů i v situací, které byly doménou obvodů. Dnes již nikoho nepřekvapí, že úsek vedení mezi dvěma součástkami v počítači je spíše vedením než jen vodivým spojem.
Předpokládejme nyní, bodový zdroj vlny vyzařuje všech směrech stejně. Budeme-li však kulovou nebo válcovou vlnu pozorovat velké vzdálenosti od
zdroje, bude zakřivení vlnoplochy velmi malé můžeme považovat vlnoplochu rovinné
vlny.2)
Podobným postupem možno odvodit vlnovou rovnici pro vektor intenzity
magnetického pole H
022
=+∇ (4. Vlnoplocha plochou,
na které intenzita elektrického pole intenzita magnetického pole konstantní fázi.
Vektor intenzity elektrického pole popsán vlnovou rovnicí 414H414H(3.Elektromagnetické vlny, antény vedení 13
netečou proudy Izdroj které vybudily zkoumanou vlnu.14) můžeme upravit tvar
EjEjjEjE
j
jEjJ kind εω
ω
γ
εωεω
ω
γ
ωεω =⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−=+=+ (4.
Elektromagnetické pole, které vznikne určitém místě prostoru, nezaplní tento prostor
okamžitě, ale šíří něm konečnou rychlostí, která závisí vlastnostech prostředí. Říkáme pak, že
prostorem šíří kulová vlna společný střed kulových vlnoploch označujeme jako fázový
střed vln.1)
Touto úpravou podařilo nahradit proudovou hustotu Jind zavedením komplexní permitivity
prostředí .3)
Vyřešením těchto rovnic získáme výrazy pro intenzity elektrického magnetického pole
vlny šířící popsaným prostorem. tomto prostoru tedy existuje jen
elektromagnetická vlna kmitočtu která vznikla vlivem zdrojových veličin působících
mimo zkoumaný prostor.1 Šíření rovinné vlny
Vlnoplochami rovinné vlny jsou rovnoběžné roviny, které směr šíření vlny kolmý.
4.
Je-li zdrojem vlny harmonický proud, protékající nekonečně dlouhým vodičem, budou
mít vlnoplochy válcový tvar.
V určitém okamžiku pak místa stejnou fází elektrické nebo magnetické intenzity –
vlnoplochy jsou soustředné kulové plochy středem bodovém zářiči.25)
)0( 22
k =+∇ (4. Pak pravou stranu rovnice 413H413H(3.
Každý zdroj vlnění konečných rozměrů vytváří velké vzdálenosti zdroje vlnu
kulovou. Prostorem pak šíří válcová vlna, vycházející zdánlivě osy
vodiče.
Pro řešení zvolíme kartézskou souřadnou soustavu orientovanou tak, předpokládaný směr
šíření bude shodný směrem osy vektor intenzity elektrického pole bude rovnoběžný
s osou Rovina roviny rovnoběžné pak budou vlnoplochami.
Hlavní pozornost bude této kapitole věnována uniformním vlnám, kterých je
amplituda elektrické magnetické intenzity vlnoploše konstantní.
. Zkoumání šíření rovinné vlny tedy zjednodušením skutečné situace, které nám
pomůže snadněji sledovat jevy souvislosti při šíření vlny závěry pak přiměřeně využít při
sledování šíření kulové válcové vlny
