各向异性媒质中电磁波传播规律研究

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各向异性媒质具有物理性质随方向的变化而变化的属性。各向异性媒质中传播的平面电磁波随着传播方向的不同而具有不同的传播特性和传播参数。目前,关于各向异性媒质中电磁波传播规律问题的理论研究主要集中在无耗各向异性媒质,而对于波在有耗各向异性媒质和各向异性异向媒质中的传播特性研究还比较少,有待于进一步深入探讨。本论文主要针对单轴电各向异性有耗媒质和异向媒质中平面电磁波的传播特性问题进行了理论分析。结论如下:(1)推导了媒质参数均为二阶张量的无限大电各向异性有耗媒质和媒质参数均为对角张量单轴电各向异性有耗媒质中平面电磁波的本征方程,分别给出了Ⅰ型波和Ⅱ型波波矢量的解析表达式,并据此对Ⅰ型波和Ⅱ型波的传播特性和传播参数进行了完整性分析。(2)将等效波矢量引入关于各向异性有耗媒质问题的计算中,给出了入射面垂直于主轴且主轴与界面平行、入射面平行于主轴且主轴与界面垂直和入射面平行于主轴且主轴与界面垂直等三种情况下TE波和TM波在单轴电各向异性有耗媒质分界面处的反射系数和折射系数的解析表达式,公式简单,意义明晰,很好的诠释出媒质具有的各向异性和有耗性。(3)详细分析了平面电磁波分别在各向同性异向媒质和各向异性异向媒质界面处的反射和折射行为,给出了反射系数和折射系数的解析表达式,公式意义明确,所得结果可以解释异向媒质所特有的物理现象。
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