Дифракция электромагнитных волн на импедансных структурах щелевого и ленточного типа

• Автор: Зацепин, Павел Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 116 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. ДИФРАКЦИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ НА ЩЕЛИ В ИМПЕДАНСНОМ ЭКРАНЕ

1 Л. Постановка задачи

1.2. Запись решения для поля вертикальной поляризации

1.3. Запись решения для поля горизонтальной поляризации

1.4. Интегральные уравнения. Вертикальная поляризация

1.5. Интегральные уравнения. Горизонтальная поляризация

1.6. Решение интегральных уравнений. Вертикальная поляризация

1.7. Решение интегральных уравнений. Горизонтальная поляризация

1.8. Основные результаты первой главы

2. ДИФРАКЦИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ НА ИМПЕДАНСНОЙ ЛЕНТЕ
2.1. Постановка задачи
2.2. Запись решения для поля вертикальной поляризации
2.3. Запись решения для поля горизонтальной поляризации
2.4. Интегральные уравнения. Вертикальная поляризация
2.5. Интегральные уравнения. Горизонтальная поляризация
2.6. Решение интегральных уравнений. Вертикальная поляризация
2.7. Решение интегральных уравнений. Горизонтальная поляризация
2.8. Основные результаты первой главы
3. ВАРИАЦИОННЫЙ МЕТОД В ЗАДАЧАХ ДИФРАКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
3.1. Постановка задачи
3.2. Стационарный функционал для поля рассеянного на раскрыве в импедансном экране
3.3. Стационарный функционал для поля рассеянного на импедансной ленте
3.4. Основные результаты третьей главы
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Дифракция на щели. Вертикальная поляризация
4.2. Дифракция на щели. Горизонтальная поляризация.
4.3. Дифракция на ленте. Вертикальная поляризация
4.4. Дифракция на ленте. Горизонтальная поляризация
4.5. Анализ численных результатов
Заключение
Литература
Приложение

Введение
Актуальность. Данная диссертационная работа посвящена развитию строгих методов решения задач дифракции электромагнитных волн на раскрывах в плоских экранах и лентах с импедансными граничными условиями.
Теоретическое изучение явлений дифракции электромагнитных волн на проводящих граничных поверхностях представляет интерес при проектировании антенных устройств, линий передач, исследовании процессов распространения волн радио и оптического диапазонов, локации искусственных объектов и дистанционного зондирования природных сред.
Математические проблемы, возникающие при описании дифракционных явлений, относятся к наиболее сложным в теории электромагнитных волн и их редко удается решить строго. Граничные задачи дифракции имеют точное решение лишь для ограниченного круга простых постановок. В большинстве практически интересных случаев обычно прибегают к приближенным методам, например, основанным на принципе Гюйгенса - Френеля с использованием принципа физической оптики Кирхгофа. Кроме того, при исследовании рассеяния электромагнитных волн граничные поверхности обычно полагают идеально проводящими.
В связи с этим в математических методах электромагнитной теории актуальным является развитие направления, связанного со строгими подходами решения дифракционных задач, когда на рассеивающих поверхностях выполняются граничные условия импедансного типа с произвольным сторонним импедансом. Строгие подходы, хотя и требуют сравнительно большого объема вычислений, позволяют контролировать степень точности приближенных методов решения задач, которые обычно распространены в инженерной практике. Кроме того, развитие строгих подходов имеет самостоятельный интерес в плане совершенствования методов решения задач дифракции. Введение в рассмотрение импедансных

С«(“>=2к
%(и-и о)
(1.73)
§21(& = -г1П2ц№) + 72и22№ Система (1.71) может быть записана через Фурье-трансформанты функцийФ, 2ц(и) следующим образом:
, +СО , +СО
— Г*„ (^)Ф1|| + -±- Г§12 (4)ф2|1 = -Е1 (и)
2я-» и < 1. (1.75)
1 +00 - +
— I§2,(^Ф.^У^Ч + ^- /= -^оЯ,0 (и)
-СО -
Элементы матриц ядер (1.71, 1.75) обладают свойством симметрии т. е.
Записанные относительно функций Фщфиф и Ф2||Сгф, либо их Фурье-трансформант и фгц^Л интегральные уравнения в системах (1.71) и
(1.75) связаны между собой в общем случае. Можно рассмотреть два более простых частных случая этой системы уравнений.
В первом случае идеально проводящего экрана, когда = 2? = 0, искомые функции совпадают с касательным электрическим полем на раскрыве Ех(и,0), т.е. Е1(и) = Е2(и) = Ф2(и) = Ех(и,0) и задача сводится к
известному ранее в литературе одному интегральному уравнению
относительно касательной составляющей электрического поля на раскрыве: