Излучение произвольной системы источников в киральной среде

Abstract

В известной литературе проблема излучения электромагнитных волн в киральной среде освещена слабо. В основном рассматриваются лишь вопросы излучения расположенных в киральной среде элементарных источников и прямолинейных вибраторных антенн. Целью данной работы является рассмотрение особенностей излучения произвольной системы источников, расположенных в биизотропной киральной среде. Если в безграничной киральной среде находятся источники тока с объемной плотностью то из уравнений Максвелла можно получить несвязанные неоднородные дифференциальные уравнения второго порядка для векторов напряженности электрического поля волн правой и левой круговой поляризации. Для решения полученных уравнений вводятся электродинамические потенциалы, которые можно представить через функцию Грина свободного пространства. В итоге в случае известного амплитудно-фазового распределения токов системы источников получены соотношения, ко-торые позволяют рассчитать поле излучения. При решении задач антенной техники практический интерес представляет поле, создаваемое антенной в дальней зоне, когда расстояние от источника до точки приема много больше длины волны электромагнитного поля. На основании общих соотношений для поля излучения системы источников в рамках известных приближений дальней зоны получены выражения для полей правой и левой круговой поляризации, анализ которых показывает, что векторы поля не имеют составляющих вдоль направления распространения. Проведен также расчет поля излучения элементарного электрического вибратора (диполя). Установлено, что направлен-ные свойства элементарного электрического вибратора в киральной и некиральной средах одинаковы. Поскольку амплитуды и фазовые скорости волн правой и левой поляризации различны, суммарное поле – поле эллиптической поляризации и эллипс поляризации в процессе распространения волны поворачивается. При малых значениях параметра киральности поле излучения обладает поляризацией, близкой к линейной.