Dipolstrahlung im ebenen Wellenleiter

Zusammenfassung

Das einfachste Modell des Ausbreitungsraumes zwischen Erde und unterer Ionosphäre, in dem ein Langwellensender Energie ausstrahlt, ist ein ebener seitlich unendlich ausgedehnter Wellenleiter, der durch zwei Wände — die homogene Erde und die homogene Ionosphäre — begrenzt ist (siehe Bild 2. 1). Das Innere des Wellenleiters sei Vakuum mit den Materialkonstanten k₀ und Z₀. Die Parameter der Wände seien k_e, Z_e und k_i, Z_i. Die Quelle elektromagnetischer Energie kann ein Sender oder ein Blitz sein. In jedem Falle handelt es sich aber um eine punktförmige Quelle, deren Antennenlänge in der Regel klein gegenüber der Wellenlänge ist. Die Strahlung einer solchen Quelle läßt sich in guter Näherung durch die Strahlung eines Dipols beschreiben. Wir beschränken uns zunächst auf einen vertikalen elektrischen oder magnetischen Dipol. Wir wählen ein zylindrisches Koordinaten-System (δ, φ, z) und lassen den Erdboden mit der Ebene z = 0 des Koordinatensystems zusammenfallen. Der Dipol befinde sich auf der z-Achse in der Höhe z₀. Der Wellenleiter habe die Höhe h.