Элемент Гюйгенса. 
Электродинамика и распространение радиоволн

По принципу Гюйгенса каждая точка волнового фронта рассматривается как источник сферической волны (рис. 8.12).

Рис. 8.12. Распространение волн по принципу Гюйгенса.

Суперпозиция этих сферических волн указывает положение фронта в следующий момент времени. Определим характер излучения очень малого участка фронта плоской волны — элемента Гюйгенса.

Взяв этот элемент в виде прямоугольника, ориентированного, как показано на рис. 8.13, а, отмечаем, что его поле эквивалентно электрическому и магнитному поверхностным токам (рис. 8.13, б):

Рис. 8.13. Элемент Гюйгенса:

а — схема; б — направление токов; в — совокупность электрического и магнитного диполей Это дает основание заменить элемент Гюйгенса совокупностью электрического и магнитного диполей Герца (рис. 8.13, в) с моментами, по модулю равными.

Рис. 8.14. Элемент Гюйгенса в сферической системе координат.

Расположив элемент Гюйгенса в сферической системе координат (рис. 8.14), можно установить, что его электрическое поле в дальней зоне, обязанное своим происхождением электрическому диполю Герца (8.22), имеет компоненты.

где в соответствии с выражениями (8.22) и (8.29).

Точно так же из уравнения (8.28) определяются компоненты поля Е" , создаваемого действием магнитного поля:

Рис. 8.15. Диаграмма направленности элемента Гюйгенса.

Здесь, согласно уравнениям (8.28) и (8.29),.

Складывая уравнения (8.30) и (8.31), получаем электрическое поле излучения элемента Гюйгенса:

Диаграмма направленности элемента Гюйгенса в главных плоскостях (ф = 0, ср = п/2) (рис. 8.15) определяется выражением.