Большинство задач электродинамики, в том числе и описание распространения радиоволн, может быть решено с помощью системы уравнений Максвелла в дифференциальной форме:
где
| Н
| - вектор напряженности магнитного поля, А/м,
|
| J
| - вектор плотности тока, А/м2,
|
| D
| - вектор электрической индукции, Кл/м2;
|
| Е
| - вектор напряженности электрического поля, В/м,
|
| В
| - вектор магнитной индукции, Т,
|
| ρ
| - объемная плотность электрических зарядов, Кл/м3.
|
Эту систему необходимо решать совместно с материальными уравнениями, учитывающими взаимодействие электромагнитного поля со средой:
где
| εа
| - абсолютная диэлектрическая проницаемость среды, Ф/м,
|
| μа
| - абсолютная магнитная проницаемость среды, Гн/м,
|
| Jпр
| - вектор плотности тока проводимости, А/м2,
|
| σ
| - электропроводность среды, См/м.
|
В общем случае точное решение этой системы встречает значительные трудности, поэтому ее необходимо преобразовать к более удобному виду, введя упрощающие предположения. Будем считать, что среда распространения электромагнитных волн является линейной, изотропной и однородной.