Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2023

Идентификатор DOI: 10.17223/00213411/66/1/36

Ключевые слова: dielectric plate, plane electromagnetic wave, oblique electromagnetic wave incidence, frequency response, half wave resonance, quality factor, Brewster angle, диэлектрическая пластина, плоская электромагнитная волна, наклонное падение волны, амплитудно-частотная характеристика, полуволновой резонанс, добротность, угол Брюстера

Аннотация: С помощью электродинамического анализа 3D-модели плоскопараллельной идеальной диэлектрической пластины исследовано распространение плоских линейно-поляризованных электромагнитных волн при отклонении их угла падения j от перпендикуляра к плоскости пластины. Обнаружено, что при параллельной поляризации, когда вектор электрического поля волны располагается в плоскости падения, а вектор магнитного поля параллелен плоскости пластины, добротность наблюдаемого полуволнового резонанса с ростом j сначала падает до минимума при приближении к углу Брюстера, а затем растет, стремясь к бесконечности при j ® 90°. В случае перпендикулярной поляризации, когда в плоскости падения располагается вектор магнитного поля, а вектор электрического поля параллелен плоскости пластины, добротность полуволнового резонанса с ростом j постоянно увеличивается, также стремясь к бесконечности при j ® 90°. Однако зависимости наблюдаемого монотонного увеличения резонансных частот с ростом угла падения идентичны для обеих поляризаций. Результаты эксперимента на плоскопараллельной пластине из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, имеющего относительную диэлектрическую проницаемость 2.5, проведенного с использованием широкополосных рупорных антенн, хорошо согласуются с электродинамическим расчетом 3D-модели. Using the electrodynamic analysis of a 3D model of a plane-parallel ideal dielectric plate, the propagation of plane linearly polarized electromagnetic waves is studied when their angle of incidence j deviates from the perpendicular to the plane of the plate. It was found that in the case of parallel polarization, when the electric field vector of the wave is located in the plane of incidence and the magnetic field vector is parallel to the plane of the plate, the quality factor of the observed half-wave resonance with increasing j first drops to a minimum when approaching the Brewster angle, and then increases, tending to infinity at j ® 90°. In the case of perpendicular polarization, when the magnetic field vector is located in the plane of incidence, and the electric field vector is parallel to the plane of the plate, the quality factor of the half-wave resonance constantly increases with increasing j, also tending to infinity at j ® 90°. However, the dependencies of the observed monotonic increase in resonant frequencies with increasing angle of incidence are identical for both polarizations. The results of the experiment on a plane-parallel plate made of ultrahigh molecular weight polyethylene with a dielectric constant of 2.5, carried out using broadband horn antennas, are in good agreement with the electrodynamic calculation of the 3D model.

Журнал: Известия вузов. Физика

Выпуск журнала: Т.66, №1

Номера страниц: 36-44

ISSN журнала: 00213411

Место издания: Томск

Издатель: Национальный исследовательский Томский государственный университет

• Беляев Борис Афанасьевич (Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Волошин Александр Сергеевич (Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Селютин Геннадий Егорович (Институт химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Говорун Илья Валериевич (Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Галеев Ринат Гайсеевич (АО «НПП «Радиосвязь»)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК