Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Исимару А. -> "Распространение и рассеяние волн в случайно неоднородных средах. Том 1" -> 61

Распространение и рассеяние волн в случайно неоднородных средах. Том 1 - Исимару А.

Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно неоднородных средах. Том 1 — М.: Мир, 1981. — 285 c.
Скачать (прямая ссылка): rasprostranenieirasseyanievoln1981.pdf
Предыдущая << 1 .. 55 56 57 58 59 60 < 61 > 62 63 64 65 66 67 .. 92 >> Следующая

этот вклад интегрируется по всем телесным углам о/ и по всему объему
V. Второе слагаемое в интегральном члене есть вклад з поле в точке г от
функции источника в точке п.
Уравнение (7.41) выражает среднюю интенсивность U{г), которая
пропорциональна плотности энергии. Вполне аналогично можно
получить и уравнение для вектора потока F(r):
F (г) = ?г1 (г) + J J р (s, s') I (гь S') da'
+
Vi. 4л
+ в (г" s)] s dVь (7.42)
где F (г) = ^ / (г, s) s da. В гл. 14 будет показано, что эти урав-

нения фактически согласуются с теорией многократного рассеяния
Тверского и с уравнениями Дайсона и Бете - Солпитера.
7.6. Эффективная площадь антенны и
принимаемая мощность
В предыдущем разделе мы обсудили общие соотношения для
лучевой интенсивности, имеющие вид дифференциальных и ин-
тегральных уравнений. Однако при практическом измерении лучевой
интенсивности нужно принимать во внимание характери-

Рис. 7.14. Эффективная поверхность приемника Ar (sr, s) и принимаемая
мощность Рг.
стики приемника. Эти характеристики наиболее удобно выразить через
эффективную площадь приемной антенны ^4r (sr, s). При падении на
приемник с направления s волны с плотностью потока мощности Si(s)
(Вт/м2) для приемника, ориентированного в направлении -sr (рис.
7.14), эффективная площадь поверхности антенны определяется как
отношение принятой мощности Рг (Вт) к плотности падающего потока
S;(s):'
Pr=Ar(lr,l)St(l). (7.43)


182
Г лава 7
Величина А, имеет размерность площади и зависит от на* правления
падающей волны s и ориентации приемника s,. Используя падающую на
приемник лучевую интенсивность /(г, s), получаем
Р, = Ar (sr, s) / (г, s) da (Вт/Гц), (7.44)
О
где интегрирование производится по телесному углу, содержа- щему все
падающие на приемник волны. Например, для случая, изображенного на
рис. 7.14, интегрирование должно проводиться по области 0 < 0 < п/2. В
общем случае эффективная площадь приемной антенны может
соответствовать узкому (малые 0) и широкому углу приема. В частном
случае, когда приемник одинаково чувствителен к мощности,
приходящей со всех направлений, мы имеем A, (s,, s) = А0 cos 0. Такие
характеристики приемника можно учесть в общих интегральных
выражениях предыдущего раздела. Мощность PR, принимаемая в точке г
приемником, ориентированным в направлении -Sr, полностью анало-
гично (7.41) дается выражением
PR (г, sr) = PRrl (г, sr) + PRd (г, s,). (7.45)
Здесь /V;(r, s,)-принимаемая мощность, обусловленная ослабленной
падающей интенсивностью:
PRrl (г, S,) = ^ Ar (s,, s) Irl (г, s) da, (7.46)
а
a PRd(r, sr)-принимаемая мощность, связанная с диффузной
интенсивностью:
Ряй(г, sr) = Ar (s, sr) Г\ P (s, s') 1 (rb s') da +
V L 4n
+ "Фь Щ dVi• (7-47)
В большинстве практических приложений эффективную площадь
антенны можно считать такой же, как в случае свободного пространства.
Однако, строго говоря, все характеристики приема могут зависеть от
случайно распределенных рассеивающих частиц. В общем случае
флуктуации падающей на приемник волны вызывают уширение средней
диаграммы направленности и падение коэффициента усиления антенны.
Этот эффект иногда называют потерями, обусловленными связью среда
- антенна [140].


Теория переноса излучения в случайном облаке частиц
183
7.7. Уравнение переноса для частично поляризованной
электромагнитной волны
До сих пор мы не учитывали никаких поляризационных эффектов,
что оправдано только для акустических волн. Для электромагнитных
волн такое описание может служить лишь некоторым приближением. В
данном разделе мы дадим общую формулировку теории переноса
электромагнитных волн с учетом поляризации. Электромагнитные волны
в случайно-неоднородных средах фактически всегда являются частично
поляризованными, поскольку даже для линейно-поляризованной
падающей волны
Рис. 7.15. Преобразование па-
раметров Стокса при повороте
на угол Фх, рассеянии с на-
правления s' на направление s
и повороте на угол Ф2.
рассеянная волна будет, вообще говоря, эллиптически-поляри- зованной,
причем ее поляризация будет меняться хаотически из-за случайных
неоднородностей среды.
При рассмотрении частично поляризованных волн лучевую
интенсивность /(г, s) нужно заменить вектором I(г, s, t), компонентами
которого являются параметры Стокса (Л, /2, U, V) для лучевой
интенсивности (Вт-м_2-стерад_1-Гц_1). Параметры Стокса определяются в
прямоугольной системе координат, где ось z совпадает с направлением
распространения, а 1\ и /г - средние интенсивности компонент х и у
электрического поля (разд. 2.9 и 2.10). В соответствии с принятыми в
этой главе обозначениями единичные векторы в направлениях х и z обо-
значим t и s (рис. 7.15). Аналогично (7.24) запишем
d\ (г s, t) , . ~ ?, .
J-S = - РМ (г, s, t) +
+ ig- J Р (s, t; s', t') I (r, s', t') do' + e (r, s, f). (7.48)

Здесь мы использовали принцип аддитивности параметров Стокса для
независимых волн. Вектор 1 выражается матрицей-столбцом из четырех
Предыдущая << 1 .. 55 56 57 58 59 60 < 61 > 62 63 64 65 66 67 .. 92 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed