Связь между волновым числом и постоянной распространения

В чем точная разница между волновым числом и постоянной распространения в электромагнитной волне, распространяющейся в среде, такой как линия передачи, потому что я немного смущен. Связано ли это с потерями в среде?

Ответы (3)

Вот консенсус для микроволновой техники. Другие области науки могут отличаться.

Герцем было показано , что произвольное электромагнитное поле в однородной линейной изотропной среде без источника может быть определено в терминах одного векторного потенциала Π . Предполагая е Дж ю т зависимости от времени волна в поле векторного потенциала Герца может быть записана как:

Π ( Икс ) "=" Π ( 0 ) е γ Икс

Постоянная распространения γ представляет собой комплексную величину:

γ "=" α + Дж β

где α – постоянная затухания, а β фазовая постоянная.

Однако, поскольку затухание в воздушной среде пренебрежимо мало, волновое уравнение принято записывать исключительно в функции комплексной фазовой постоянной β :

Π ( Икс ) "=" Π ( 0 ) е Дж β Икс

где β "=" β Дж β , такой, что γ Дж β "=" Дж ( β Дж β ) "=" β + Дж β β α .

Угловое волновое число в свободном пространстве к 0 определяется как:

к 0 ю с 0 "=" 2 π λ 0

Единица рад м

Только для волн ТЕМ :

β "=" к 0 "=" 2 π λ 0

В то время как для волн TE и TM разделение переменных в уравнении Гельмгольца приводит к трансцендентной дисперсионной функции , которую необходимо решать с использованием волнового числа в свободном пространстве. к 0 и поперечное волновое число т .

В таких случаях,

т 2 "=" ( γ 2 + к 0 2 ) "=" β 2 к 0 2

β "=" к 0 2 + т 2

Некоторые проработанные примеры для ЭМ поверхностных волн можно найти здесь .

См. «Математические описания непрозрачности» , Википедия.

Постоянная распространения имеет действительную и мнимую части. Один из них равен угловому волновому числу, другой пропорционален коэффициенту поглощения.

Что есть что (что является реальной частью, а что мнимой частью) зависит от того, какое определение вы используете для термина «постоянная распространения». Обычно используется более одного определения.

Константа затухания — это именно мнимая часть волнового числа (ki), а волновое число в диссипативных средах — действительная часть волнового числа (kr). Дайте мне знать, что вы думаете, потому что я только начал изучать это.

Этот ответ очень неясен. Что означает выражение «волновое число в диссипативных средах есть действительная часть волнового числа»?