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 граните раздела сред рассматриваются отдельно от контекста эффективности технологической обработки среды.
Ниже приведены результаты теоретических исследований относительно выбора эффективной частоты источника электромагнитного излучения для СВЧ-обработки 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 к 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 раз. В то же время отражение и преломление электромагнитных волн на границе 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.