Глава восьмая. ВОЗБУЖДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН
В этой главе рассматривается решение электродинамических задач о возбуждении ряда структур, способных поддерживать поверхностные волны.
Под поверхностными волнами мы будем понимать волны с замедленной фазовой скоростью, распространяющиеся без ослабления вдоль направляющей их поверхности и экспоненциально уменьшающие свою интенсивность в направлении нормали к этой поверхности. С подобными волнами мы уже встречались в § 2-4, но там возникновение поверхностной волны определялось не свойствами граничиой поверхности, а заданием соответствующего вида сторонних токов.
Во многих случаях к направляющим структурам поверхностных волн можно применить импеданоные граничные условия. В связи с этим будет подробно освещен вопрос о смысле импедансных граничных условий и характере поверхностного импедаиса некоторых плоских структур.
Границы, способные направлять поверхностные волны, могут быть как плоскими, так и криволинейными. Мы ограничимся рассмотрением плоских границ, так как в этом случае решение получается более простым. Путь анализа сохраняется тем же и в случае криволинейных границ.
Центральное место в главе занимает решение двумерной задачи о возбуждении импедансной плоскости. Отдельно рассматриваются поля электрических и магнитных волн. В каждом случае составлено интегральное уравнение для спектральной плотности отраженного поля. Когда поверхностный импеданс плоскости постоянен, интегральное уравнение решается довольно просто. Поле возникающей поверхностной волны находится как вычет отраженного поля, а поле пространственной волны можно оценить методом перевала. Для выяснения характера поля над плоскостью с модулированным
поверхностным импедансом получено решение в приближении Кирхгофа. Исследованы три частных случая модуляции импеданса.
Другим видом интегральных уравненнй рассматриваемой задачи являются уравнения для электрических и магнитных поверхностных токов [Л. 1], которые могут быть решены численными методами. Таким образом, в настоящей главе будет продемонстрировано применение метода интегральных уравнений, все шире используемого в задачах электродинамики.
В конце главы будет приведено решение задачи о возбуждении слоя диэлектрика на плоском экране. Это решение является примером анализа структуры, поддерживающей поверхностные волны и не описываемой в общем случае импедансными граничными условиями.
