Обработка различных сред электромагнитным полем (ЭМП) высоких (ВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот получила широкое применение не только в промышленности, но и в сельском хозяйстве. Эффективность использования энергии ЭМП ВЧ и СВЧ для технологической обработки различных сред отмечается как в ранних работах [1–4], так и в более поздних исследованиях [5–9 и др.]. При этом качество обработки среды зависит от скорости и конечной температуры диэлектрического (микроволнового) нагрева, которые зависят от физических свойств среды, частоты и напряженности электрического поля. Поэтому при прогнозировании эффективности СВЧ-обработки весьма важно определить условия, влияющие на характер распределения напряженностей электромагнитных полей [10–12 и др.].
В средах с диэлектрическими потерями принято считать, что ослабление амплитуды электромагнитной волны пропорционально коэффициенту ослабления α. В то же время отражение и преломление электромагнитных волн на границе раздела сред рассматриваются отдельно от контекста эффективности технологической обработки среды.
Ниже приведены результаты теоретических исследований относительно выбора эффективной частоты источника электромагнитного излучения для СВЧобработки технологической плоского слоя среды с диэлектрическими потерями. Представленные расчетные соотношения имеют общую постановку и могут быть применимы как в промышленности, так и в сельском хозяйстве.
Классический подход в электродинамике предполагает, что ослабление амплитуды электромагнитной волны в среде с потерями пропорционально коэффициенту ослабления α, амплитуда передаваемой мощности на глубину z = d уменьшается в 2αd раза. В то же время отражение и преломление электромагнитных волн на граните раздела сред рассматриваются отдельно от контекста эффективности технологической обработки среды.
Если предположить, что размеры включений в сплошной среде будут намного меньше длины волны, излучаемой источником, то эту среду можно рассматривать как однородную с усредненными параметрами.