11 ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΑ ΠΕΔΙΑ

Transcript

1 xx ΤΟΜΟΣ ΙI 11 ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΑ ΠΕΔΙΑ Διαφορική και ολοκληρωτική μορφή των εξισώσεων Maxwell Ρεύμα μετατόπισης Οι εξισώσεις Maxwell σε μιγαδική μορφή Η εξίσωση κύματος Η γενική μορφή της εξίσωσης κύματος Η εξίσωση κύματος σ ένα μη αγώγιμο μέσο Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Η μονοδιάστατη εξίσωση κύματος Εξισώσεις Helmholtz Βαθμωτά και διανυσματικά δυναμικά Τα δυναμικά ϕ και A Μετασχηματισμός βαθμίδας (gauge transformation) Τα δυναμικά καθυστέρησης Το δυναμικό Hertz Το βαθμωτό και διανυσματικό δυναμικό σε πεδίο με ημιτονοειδή χρονική μεταβολή Το θεώρημα του Poynting Το διάνυσμα Poynting Το μιγαδικό διάνυσμα Poynting Προβλήματα ΕΠΙΠΕΔΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ Το επίπεδο κύμα Διάδοση επίπεδου κύματος σε μη αγώγιμα μέσα Πόλωση επίπεδου κύματος Γραμμικά πολωμένο κύμα Κυκλικά πολωμένο κύμα Ελλειπτικά πολωμένο κύμα Διάδοση επίπεδου κύματος σε μη τέλεια μονωτικά μέσα Το πεδίο σε αγώγιμα μέσα Εξίσωση διάχυσης Το πεδίο σ ένα ημιάπειρο αγώγιμο μέσο Ανάπτυξη ρευμάτων σε αγώγιμη πλάκα Ηλεκτρικό επιδερμικό φαινόμενο σε αγώγιμη πλάκα Μαγνητικό επιδερμικό φαινόμενο σε αγώγιμη πλάκα Επιδερμικό φαινόμενο σε κυλινδρικό αγωγό Απώλειες γειτνίασης Διάδοση επίπεδου κύματος κατά τυχούσα διεύθυνση Ταχύτητα ομάδας

2 xxi 12.8 Το θεώρημα της αμοιβαιότητας Προβλήματα ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ Οι νόμοι της ανάκλασης και της διάθλασης του επίπεδου ηλεκτρομαγνητικού κύματος Τα τρία διανύσματα k i, k r, k t Το αναλλοίωτο της συχνότητας του κύματος Τα κοινά επίπεδα πρόσπτωσης, ανάκλασης και διάθλασης Νόμος του Snell Κρίσιμη γωνία Εξισώσεις του Fresnel Διάνυσμα E κάθετο στο επίπεδο της πρόσπτωσης Διάνυσμα E παράλληλο προς το επίπεδο πρόσπτωσης Γωνία Brewster Ολική ανάκλαση Ενεργειακοί συντελεστές ανάκλασης και διάθλασης Κάθετη πρόσπτωση στην επιφάνεια ενός μέσου με απώλειες Πλάγια πρόσπτωση σε μέσα με απώλειες Στάσιμα κύματα Κάθετη πρόσπτωση στην επιφάνεια τέλειου αγωγού Πλάγια πρόσπτωση στην επιφάνεια τέλειου αγωγού Διάνυσμα E κάθετο στο επίπεδο της πρόσπτωσης Διάνυσμα E παράλληλο προς το επίπεδο της πρόσπτωσης Πρόσπτωση σε διηλεκτρική πλάκα Πίεση ακτινοβολίας Σκέδαση ηλεκτρομαγνητικού κύματος Προβλήματα ΓΡΑΜΜΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ Εγκάρσιο ηλεκτρομαγνητικό κύμα (ΤΕΜ) Τύποι εγκάρσιων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων Επίπεδα κύματα ΤΕΜ Ιδανική γραμμή δύο αγωγών Τα δύο κύματα V και I Η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση γραμμής μεταφοράς ως πεδιακό πρόβλημα Η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση ιδανικής γραμμής μεταφοράς δύο αγωγών ως συνάρτηση των παραμέτρων L και C

3 xxii Διάδοση εγκάρσιου ηλεκτρομαγνητικού κύματος σε σύστημα δύο παράλληλων αγώγιμων επιπέδων Χαρακτηριστική αντίσταση απλών γραμμών μεταφοράς Κυκλωματική ανάλυση γραμμής μεταφοράς Χαρακτηριστικές παράμετροι γραμμής μεταφοράς με απώλειες Τηλεγραφική εξίσωση Διανεμημένες παράμετροι χαρακτηριστικών γραμμών μεταφοράς Οι εξισώσεις της γραμμής μεταφοράς στην ημιτονοειδή μόνιμη κατάσταση Ανάκλαση σε γραμμή μεταφοράς Σύνδεση γραμμής μεταφοράς με πηγή εναλλασσόμενης τάσης Γραμμή μεταφοράς χωρίς παραμόρφωση Κυκλωματική ανάλυση ιδανικής γραμμής Οι εξισώσεις της ιδανικής γραμμής μεταφοράς Σύνθετη αντίσταση εισόδου ιδανικής γραμμής Λόγος στάσιμου κύματος τάσης (VSWR) Μεταφερόμενη ισχύς Διάγραμμα Smith Προσαρμογή με τη βοήθεια παράλληλων διακλαδώσεων Μικροταινιωτές γραμμές μεταφοράς Προβλήματα ΚΥΜΑΤΟΔΗΓΟΙ Διάδοση σ ένα σύστημα δύο παράλληλων αγώγιμων επιπέδων Οι γενικές λύσεις των πεδιακών εξισώσεων Εφαρμογή οριακών συνθηκών Χαρακτηριστικά διάδοσης Εγκάρσιο ηλεκτρικό πεδίο Ρυθμοί TE (E z = 0) Εγκάρσιο μαγνητικό πεδίο Ρυθμοί TM (H z = 0) Εγκάρσιο ηλεκτρομαγνητικό κύμα Ρυθμός TEM (E z = H z = 0) Ταχύτητες διάδοσης Προσέγγιση γεωμετρικής οπτικής Σωληνωτοί κυματοδηγοί σταθερής διατομής Κυματοδηγοί ορθογωνικής διατομής Υπολογισμός της μεταδιδόμενης ισχύος σε κυματοδηγούς ορθογωνικής διατομής Απώλειες στο διηλεκτρικό και στα τοιχώματα ορθογωνικών κυματοδηγών Κυλινδρικοί κυματοδηγοί Κοιλότητες Συντονιστές

4 xxiii Γενικά Ορθογωνικές κοιλότητες Ο ρυθμός TE 101 στην ορθογωνική κοιλότητα Κυλινδρικές κοιλότητες Διηλεκτρικοί κυματοδηγοί Διάδοση σε διηλεκτρικές πλάκες Διάδοση σε οπτικές ίνες Προβλήματα ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Περιγραφή του πεδίου μέσω των καθυστερημένων δυναμικών Το βραχύ (ή στοιχειώδες) δίπολο Ένταση ακτινοβολίας, κατευθυντικότητα, κέρδος Ακτινοβολία γραμμικής διπολικής κεραίας Διπολική κεραία λ/ Το πεδίο στην κοντινή ζώνη γραμμικής κεραίας Ακτινοβολία μικρού κυκλικού βρόχου (βροχοκεραία) Στοιχειοκεραίες Στοιχειοκεραία δύο στοιχειωδών διπόλων Ομοιόμορφη γραμμική στοιχειοκεραία Άλλοι τύποι στοιχειοκεραιών Κεραίες λήψης Γενικά Ισοδύναμα κυκλώματα Ενεργός επιφάνεια κεραίας Εξίσωση μετάδοσης του Friis Εξίσωση RADAR Διάδοση στο γήινο περιβάλλον Μερικοί ακόμη χαρακτηριστικοί τύποι κεραιών Γραμμική κεραία οδεύοντος κύματος Στοιχειοκεραία Yagi-Uda Ελικοειδής κεραία Κεραίες ευρείας ζώνης Εύρος ζώνης συχνοτήτων Κεραίες ανεξάρτητες της συχνότητας Σπειροειδείς κεραίες Λογαριθμικές περιοδικές κεραίες Κεραίες ανοίγματος Προβλήματα

5 xxiv ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ Ε ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ 1241 Ε.1 Φυσικά μεγέθη Ε.2 Διανυσματική άλγεβρα Ε.3 Μετασχηματισμοί διανυσμάτων και μετατροπές συντεταγμένων Ε.4 Απειροστές ποσότητες σε καμπυλόγραμμες συντεταγμένες Ε.5 Επικαμπύλια ολοκληρώματα Ε.6 Επιφανειακά ολοκληρώματα και ολοκληρώματα όγκου Ε.7 Ο διαφορικός διανυσματικός τελεστής Ε.7.1 Οι τελεστές,, και Ε.7.2 Εκφράσεις των,, και 2 σε καμπυλόγραμμα συστήματα Ε.7.3 Διανυσματικές ταυτότητες με τον τελεστή Ε.8 Βασικά θεωρήματα της διανυσματικής ανάλυσης Ε.9 Χρήσιμες ολοκληρωτικές ταυτότητες ΣΤ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ 1263 Ζ Η ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΔΕΛΤΑ ΤΟΥ DIRAC 1271 Ζ.1 Η συνάρτηση δέλτα ως γενικευμένη συνάρτηση Ζ.2 Χρήσιμες ιδιότητες της συνάρτησης δέλτα Ζ.3 Η τριδιάστατη συνάρτηση δέλτα σε ένα σύστημα καμπυλόγραμμων συντεταγμένων (u 1, u 2, u 3 ) Ζ.4 Επίλυση της Lu = f με χρήση συναρτήσεων δέλτα και Green Η ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΠΕΡΙΤΤΗ ΑΡΙΘΜΗΣΗ 1279 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1290 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΟΡΩΝ 1295 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΞΕΝΩΝ ΟΝΟΜΑΤΩΝ 1302