УДК 537.874; 537.624
ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
АМПЛИТУД ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ВОЛН В ОГРАНИЧЕННОЙ МНОГОСЛОЙНОЙ СТРУКТУРЕ С
ПЕРИОДИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТЬЮ
ЧАСТЬ 3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ВОЛНА В
МАГНИТНОЙ СРЕДЕ
И.
В. Антонец 1, В. Г. Шавров 2, В. И. Щеглов
2
1
Сыктывкарский государственный университет, Сыктывкар
2
Институт радиотехники и электроники РАН, Москва
Статья
получена 10 февраля 2015 г.
Аннотация. Методом пошагового алгоритма
рассмотрено распространение электромагнитных волн прямого и обратного направлений
в многослойной структуре с периодической неоднородностью, барьеры которой
обладают магнитодиэлектрическими свойствами. Показано, что в такой среде
возможно распространение двух независимых волн – гиромагнитной и
гироэлектрической. Рассмотрено отражение и прохождение гиромагнитной волны при
падении на плоскую границу раздела двух сред с магнитными параметрами. Получены
амплитуды отраженной и проходящей волн, выраженные через адмиттансы сред.
Введен в рассмотрение «параметр расходимости», представляющий собой комбинацию
из компонент тензора магнитной проницаемости. Показано, что в случае
отрицательного знака параметра расходимости распространение гиромагнитной волны
невозможно. Рассмотрен баланс потоков энергии распространяющихся волн на
структуре в целом. В широком диапазоне рассмотрена частотная зависимость
амплитуд волн обоих направлений. В спектре распространения выявлено появление
широкой линии, обусловленной магнитными свойствами среды.
Ключевые слова: распространение волн, периодическая
структура, частотный спектр, магнитодиэлектрическая среда.
Abstract. Electromagnetic waves of
forward and backward directions propagating in the multi-layer structure with
periodical nonuniformity having magnetodielectric barriers are investigated by
the method of successive steps. It is shown that in this structure the
propagation of two independent waves – gyromagnetic and gyroelectric types – is
possible. The reflection and propagation of gyromagnetic wave incident upon the
plane boundary between two magnetic media is investigated. The reflected and
propagated waves amplitudes, described through the media admittances, are found.
The “parameter of discrepancy” consisted of permeability tensor components combination
is introduced into consideration. It is shown that in the case when the parameter
of discrepancy is negative the gyromagnetic wave propagation is impossible. The
balance of energy flow for waves propagating on the structure as a whole is investigated.
In large frequency range the frequency dependence of both wave directions is
investigated. The appearance of the broad line depending on magnetic properties
of medium is found in propagation spectrum.
Key words: wave propagation,
multi-layer structure, periodical nonuniformity, frequency spectrum, magnetodielectric
medium.