ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2015, № 3 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Пространственное распределение амплитуд внешних и внутренних волн в ограниченной многослойной структуре с периодической неоднородностью. Часть 3. Электромагнитная волна в магнитной среде

И.В. Антонец1, В.Г. Шавров2, В.И. Щеглов2

1 Сыктывкарский государственный университет, Россия
2 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
Полный текст УДК 537.874; 537.624 EDN TQMGDX

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.

  • магнитодиэлектрическая среда
  • periodical nonuniformity
  • Magnetodielectric medium
  • распространение волн
  • периодическая структура
  • частотный спектр
Abstract (in English)

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.

Для цитирования

Антонец И.В., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Пространственное распределение амплитуд внешних и внутренних волн в ограниченной многослойной структуре с периодической неоднородностью. Часть 3. Электромагнитная волна в магнитной среде // Журнал радиоэлектроники. – 2015. – № 3.

Литература

  1. Антонец И.В., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2015. №2. URL: http://jre.cplire.ru/jre/feb15/1/text.html (первая часть настоящей работы).
  2. Антонец И.В., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2015. №2. URL: http://jre.cplire.ru/jre/feb15/2/text.html (вторая часть настоящей работы).
  3. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2012. Т.57. №1. С.67.
  4. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2013. Т.58. №1. С.16.
  5. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2013. №1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan13/11/text.pdf.
  6. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через многослойные структуры (монография). Часть пятая. Алгоритмические методы. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2014.
  7. Гуревич А.Г. Ферриты на сверхвысоких частотах. М.: Гос.Изд.физ.-мат.лит. 1960.
  8. Гуревич А.Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках. М.: Наука. 1973.
  9. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматлит. 1994.
  10. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XXI Международной конференции "Новое в магнетизме и магнитных материалах (НМММ)". Москва: МГУ. 2009. С.939.
  11. Зубков В.И., Щеглов В.И. // РЭ. 2002. Т.47. №9. С.1101.
  12. Зубков В.И., Щеглов В.И. // РЭ. 2003. Т.48. №10. С.1186.
  13. Зубков В.И., Щеглов В.И. // Сборник трудов XIX Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы». Москва: НИУ МЭИ. 2011. С.245.
  14. Зубков В.И., Щеглов В.И. // Сборник трудов XX Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы». Москва: НИУ МЭИ. 2012. С.260.
  15. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2012. Т.57. №1. С.67.
  16. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2013. Т.58. №1. С.16.
  17. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2013. №1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan13/11/text.pdf.
  18. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через многослойные структуры (монография). Часть пятая. Алгоритмические методы. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2014.
  19. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2009. Т.54. №10. С.1171.
  20. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XVI Международной конференции "Радиолокация и радиосвязь". Москва: НИУ МЭИ. 2008. С.18.
  21. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XIX Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы». Москва: НИУ МЭИ. 2011. С.166.
  22. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XX Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы». Москва: «НИУ МЭИ». 2012. С.215.
  23. Семенов А.А. Теория электромагнитных волн. М.: Изд.МГУ. 1968.
  24. Никольский В.В, Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука. 1989.
  25. Красюк Н.П., Дымович Н.Д. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа. 1974.
  26. Ионкин П.А., Мельников Н.А., Даревский А.И., Кухаркин Е.С. Теоретические основы электротехники. Часть 1. Основы теории цепей. М.: Высшая школа. 1965.
  27. Даревский А.И., Кухаркин Е.С. Теоретические основы электротехники. Часть 2. Основы теории электромагнитного поля. М.: Высшая школа. 1965.
  28. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Сов. радио. 1957.
  29. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь. 1988.
  30. Чертов А.Г. Единицы физических величин. М.: Высшая школа. 1977.
  31. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. М.: Наука. 1977.
  32. Шустер А. Введение в теоретическую оптику. М.-Л.: ОНТИ. 1935.
  33. Веселаго В.Г. // УФН. 1967. Т.92. №3. С.517.
  34. Pendry J.B. // Phys. Rev. Lett. 2000. V.85. P.3966.
  35. Виноградов А.П. Электродинамика композитных материалов. М.: УРСС. 2001.
  36. Шевченко В.В. // УФН. 2004. Т.177. №1. С.301.
  37. Агранович В.М., Гартштейн Ю.Н. // УФН. 2006. Т.176. №10. С.1052.
  38. Веселаго В.Г. // УФН. 2011. Т.181. №11. С.1201.