Коэффициенты отражения от плоской границы раздела двух диэлектриков с потерями Институт Транспорта и связи Антенны и распространение радиоволн Лабораторная работа 1 По теме «Коэффициенты отражения от плоской границы раздела двух диэлектриков с потерями» Студент: Александр Александров Группа: 3702BD Рига 2011г. Цель работы 1. Написать m-файл, позволяющий вычислять модули и фазы коэффициентов отражения от границы раздела при произвольных параметрах границы сред; 2. Подробно изучить полное внутреннее отражение; 3. Посмотреть, что и как при отражении зависит от частоты сигнала Теоретические сведения Коэффициент отражения при параллельной поляризации: Коэффициент отражения при перпендикулярной поляризации: Второй закон Снелла: M-файл Функция принимает в качестве параметров характеристики сред ε1 , ε2 , σ1 , σ2 . Возвращает значение угла Брюстера, графики зависимости модулей и углов коэффициентов отражения для параллельной и перпендикулярной поляризации от угла падения, а также график зависимости угла преломления от угла падения. function phi_br = edgereflect(eps1, eps2, sigma1, sigma2) %EDGEREFLECT находит угол Брюстера, коэффициенты отражения и углы переломления для границы двух сред. phi=0:.25:90; %диапазон значений угла падения phir=phi*pi/180; %то же в радианах f=.1e6; omega=f*2*pi; %частота падающей волны (f = 100 КГц) eps0=.1e-8/(36*pi); %диэлектр. проницаемость свободного пространства epsr=(eps2-i*sigma2/(omega*eps0))./(eps1-i*sigma1/(omega*eps0)); A=epsr*cos(phir); B=sqrt(epsr-sin(phir).^2); Rpar=(A-B)./(A+B); Rperp=(cos(phir)-B)./(cos(phir)+B); %графики зависимости коэффициентов отражения от угла падения figure(1); subplot(2,2,1) plot(phi,abs(Rpar)); grid xlabel('\phi') ylabel('|R_p_a_r|') subplot(2,2,2) plot(phi,angle(Rpar)); grid xlabel('\phi') ylabel('\psi _p_a_r') subplot(2,2,3) plot(phi,abs(Rperp)); grid xlabel('\phi') ylabel('|R_p_e_r_p|') subplot(2,2,4) plot(phi,angle(Rperp)); grid xlabel('\phi') ylabel('\psi _p_e_r_p') %зависимость угла преломления от угла падения phi_pr = asin(sin(phir).*sqrt(eps1/eps2))*180/pi; figure(2); plot(phi,phi_pr); xlabel('\phi') ylabel('\phi _o_t_r') %угол Брюстера phi_br = atan(sqrt(epsr))*180/pi; Падение волны на границу воздух-почва при σ 2 = 0 Параметры сред (приближенные): Воздух: ε1 = 1; σ1 = 0 Почва: ε2 = 4; σ2 = 0 Результаты вызова функции edgereflect (1,4,0,0) Угол Брюстера: 63.435° Зависимость коэффициентов отражения от угла падения. Зависимость угла преломления от угла падения. 2.Падение волны на границу воздух-почва при разных σ 2 ≠ 0 σ2 = 0.0001 φБР = 79.49° σ2 = 0.001 φБР = 86.94° σ2 = 0.01 φБР = 89.04° σ2 = 0.1 φБР = 89.70° Падение волны на границу почва-воздух при разных σ 2 ≠ 0 σ2 = 0.0001 σ2 = 0.001 σ2 = 0.01 σ2 = 0.1 Падение волны на границу воздух-морская вода при разных f Параметры сред (приближенные): Воздух: ε1 = 1; σ1 = 0 Морская вода: ε2 = 80; σ2 = 4 f = 100 КГц φБР = 89.95° f = 10 КГц φБР = 89.99° f = 1 КГц φБР = 89.995 f = 100 Гц φБР = 89.998° Падение волны на границу воздух-почва при разных f (σ2 = 0.0001) f = 100 КГц φБР = 79,49° f = 10 КГц φБР = 86,94° f = 1 КГц φБР = 89.04 f = 100 Гц φБР = 89.70° Выводы При падении волны на границу воздух-почва, угол Брюстера тем больше, чем больше значение электрической проводимости, при этом коэффициент отражения растёт, то есть поглощение всё дальше от полного.