Kanonische Zeitbereichslösung der Maxwellgleichungen in verlustbehafteter Materie

Übersicht

Die Maxwellgleichungen werden für eindimensionale ebene TEM-Wellen in verlustbehafteten, homogenen und linearen Medien mit der Riemannschen Integrations methode analytisch im Zeitbereich gelöst. Die so gewonnenen Basislösungen für elektrische und magnetische Feldgrößen besitzen gegenüber den bekannten Frequenzbereichslösungen den Vorteil, daß sie für beliebige Wellenformen bis hin zu Impulswellen geschlossen darstellbar sind und das physikalische Verständnis der Wellenausbreitung in Medien mit nichtverschwindender Leitfähigkeit vertiefen. Da die Basislösungen als Lösung eines charakteristischen Anfangswertproblems gewonnen werden und somit ihre Freiheitsgrade eine ganz spezifische Form aufweisen, liefern sie in idealer Weise Feldansätze zur Untersuchung der Reflexions- und Transmissionseigenschaften geschichteter, verlustbehafteter Medien im Zeitbereich.

Contents

Maxwell's equations are analytically solved in time domain for one-dimensional plane TEM-waves in lossy, homogeneous and linear media with Riemann's method. The calculated closed form fundamental solutions for both electric and magnetic fields are formulated for arbitrary wave shapes, up to impulse waves, which is one advantage over the well known frequency domain solutions. In addition to this they give more insight to the physical understanding of wave propagation in lossy media. These fundamental solutions are very well suited to examine the reflection and transmission properties of layered lossy media in time domain, because they are solutions of a characteristic initial value problem.