Hohlleiter Quasioptische Ableitung der Felder der Hohlleiterwellen
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- Willi Heinrich
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1 ohllit Quasioptisch blitug d Fld d ohllitwll 8.3 Mod i Rchtck- ud Rudhohllit Zu gau Bhadlug d Vilahl öglich Wll i ohllit uß a üb di ifühd ggb aschaulich Dastllug hiausgh ud di gigt Lösug d Mawll sch Glichug ut d ggb Radbdigug aufsuch. Ihalb d ohllit ist di Stodicht S ud s gibt auch ki Ladug bw. Rauladugsdicht ρ. Bi d ist wdug ist das I d ohllit oh Dilktiku : ε 1. Di Wäd ög uächst blibig gut Litfähigkit bsit. ufgud d Ählichkit d Mawll sch Glichug fidt a, daß s dual Fld gb uß. Vtauscht a älich i d Mawll sch Glichug (s.u. das lktisch Fld it d agtisch Fld ud vtauscht auch och di lktisch Fldkostat it d agtisch, so wd di Mawll sch Glichug i sich slbst übgfüht. Daaus gibt sich: Ist i Lösug fü ud bkat, so sid auch di duch di Tasfoatio ud - ugt Fld Lösug d Mawll sch Glichug ( dabi ist i d usdück fü di dual Fld ε duch µ ud µ duch ε u st. Dis füht u d itilug i di Gud- ohllitod it tasvsal lktisch Fld (T Wll ud solch it tasvsal agtisch Fld (TM Wll. Dis Wll hab jwils agtisch Fldstäkkopot bw. lktisch Fldstäkkopot i usbitugsichtug (- Wll, -Wll. jωt jω t (,,, t (,,, (,,, t (,, ε ε ε µ µ ot jωµ ot jωε div div D Lösugswg gstaltt sich ut Vwdug d i Kap..7 igfüht Pottial ϕ ud wi folgt: 1. Lösug d Wllglichug fü das Vkopottial ut d ggb Radbdigug ud d ah, daß u i Kopot i usbitugsichtug d Wll hat. (,, + ω µ ε Dabi ist d Laplac Opato i d gigt Koodiat.. Bchug d TM- Wll- Fld (-Wll : 1 ot µ jω gadϕ Das lktisch Pottial ka aufgud d Lobdigug duch das Vktopottial stt wd. lktoagtisch Wll Pof. D. Cl
2 ohllit Quasioptisch blitug d Fld d ohllitwll div + ϕ gad( div jω 3. Bchug d T-Wll (-Wll aufgud d Dualität 1 ot ε gad( div jω Rchtckhohllit (,, wobi: TM-Wll: T-Wll: Radbdigug : ω π ω µε c Fifldwlllä g 1 1 µ ta g, µ 1 + j ωεµ ε ε 1 + j ωεµ a d Wä d o Lösugsasat: Podukt aus Fuktio, di u vo i Koodiat abhäg (Spaatiosasat: (,, X ( Y( Z( igstt i di Wllglichug lift das fü jd Fuktio i uabhägig Difftialglichug: lktoagtisch Wll Pof. D. Cl
3 ohllit Quasioptisch blitug d Fld d ohllitwll d X d Y YZ + XZ + d Z XY + XYZ d d d 1 d X 1 d Y 1 d Z X d Y d Z d D st T hägt u vo ab, d wit u vo ud d ditt u vo. Di obig Glichug ka dshalb u bsth w all di T kostat ud sid. Di di spät och äh u bstid Kostat wi -, - ud -. 1 d X 1 d Y 1 d Z X d Y d Z d llgi Lösug: X ( cos + si 1 Y( B cos + B si 1 j + j 1 Z( C + C Fü di hilaufd Wll gb sich vi öglich Lösugsasät: ( ( ( ( ( ( ( ( j (,, cos B cos C j 1 (,, si B si C j (,, cos B si C j (,, si B cos C Bstiug vo,, aus d Radbdigug: fü ud b fü ud a π π ; ; a a 1,,, ,,, 3,... i Wllglichug gibt Wt fü π a π + b g π + a π π : b g g π π + π g lktoagtisch Wll Pof. D. Cl
4 ohllit Quasioptisch blitug d Fld d ohllitwll 1 g it, g + a b Bcht a aus d Pottial ach d igags bschib Voschift di Fld, so fidt a, daß u fü wi d obig vi sät di dait halt Fld di Radbdigug füll, älich ( π TM - Wll: a π b C ( j si si TM-Wll: T-Wll: T - Wll: π a π cos cos b C ( ( j a $ π π b si si j( ω t j $ π a π b cos si j a $ π π si cos b j ωε a $ π π si cos b j $ ωε π a π b cos si a $ π π b cos cos j $ π a π b si cos j a $ π π cos si b j ωµ a $ π π cos si b j( ω t $ j ωµ π a π si cos b j( ω t j( ω t j( ω t j( ω t j( ω t j( ω t j( ω t j( ω t lktoagtisch Wll Pof. D. Cl
5 ohllit Quasioptisch blitug d Fld d ohllitwll iig Bild aus Rao[7] lktoagtisch Wll Pof. D. Cl
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