Дифракция электромагнитных волн на нескольких телах вращения при наличии неоднородной плазмы

• Автор: Козлов, Игорь Петрович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 232 с. : ил.

ОГ ДАВЛЕНИЕ

1. Состояние исследований о влиянии струи электрореактивного

двигателя на радиосистемы космического аппарата

^ 2. Дифракция электромагнитных волн на двух сферах

2.1.Сферические функции, основные характеристики электромагнитного поля

2.2.Метод преобразований амплитуд волн

2.2.1. Смещение начала координат

2.2.2. Вращение системы координат

2.3.Строгое решение задачи дифракции

волн на двух сферах

2.3.1. Поле произвольно ориентированного диполя

2.3.2. Возбуждение двух сфер турникетной антенной
2.3.3. Дифракция на сфере, расположенной над проводящей плоскостью
2.4.Метод переотражений при решении задач
дифракции на двух телах
2.5.Дифракция волн на неоднородном шаре
без центральной симметрии
2.6.Метод зеркальных изображений в
сферической системе координат
2.7 .Метод расчета антенной решетки на сфере
3. Дифракция волн на N телах сложной формы
3.1. Дифракция волн на двух телах: диске и сфере
3.2.Дифракции волн на N телах
3.3.Дифракция волн на плазменном
образовании произвольного размера

4. Плоскослоистое приближение при заданной точности расчета
4.1 .Метод самосогласованных конечных разностей
4.2.Принцип предельного перехода, особенность в нуле е
4.3.Исследования полей вблизи нуля г
4.4.Взаимодействие волны с холодной плазмой
4.5.Обратная задача рассеяния волн
Приложения 1,2
5. Проектирование антенн космического аппарата
5.1.Моделирование антенных систем
5.2.Метод расчета дифракции волн
на двух телах сложной формы
5.3 .Расчетные модели и результаты
Приложение. Особенность решения задачи дифракции волн
на бесконечно тонком идеально проводящем диске
Заключение
Литература

Актуальность проблемы. Развитие космической техники требует широкого применения математического моделирования при создании космических систем, что обусловлено их существенным усложнением, удорожанием и необходимостью сокращения времени проектирования.
^ Создание антенных систем в СВЧ диапазоне радиоволн на космическом
аппарате (КА) связано с жесткими ограничениями по месту расположения, весовым, габаритным и другим характеристикам, что сопряжено со значительными техническими трудностями. Положение усугубляется при размещении антенн вблизи острых выступающих частей или при наличии около КА неоднородной холодной плазмы с критической концентрацией. Такая плазма может быть, например, от струи электрореактивного двигателя (ЭРД) или появляться при возрастании активности Солнца. В обоих случаях при анализе работы антенн надо учитывать особенности
Ч '
решения задач дифракции электромагнитных волн на острой кромке и распространения волн в неоднородной среде. Все это требует развития строгой теории дифракции волн на нескольких телах.
Особенности решения задачи взаимодействия электромагнитного излучения с холодной плазмой при резком изменении свойств среды приводят к усложнению проблемы электромагнитной совместимости

гд е: р 20 = <§>,„, 1С„,у Са~*)+
(и + ти + 1) (л + 1)(2л + 3)
(п-т) «(2л -1)
ПО (д-П ("+м + 1) +
и„,„+1,»,Д , (и + 1)(2л + 3)
(и+1)(2и + 3)
(п-т) п(2п -1)
77-,. мота т
Р- = —;—гг ? м. ^о1/ (о -■?) ,
«(« + !)
srna (1)
“ = ЯшМттЛа-з)>
«(« + !)
srna (о,
У «га/ =—7---ТЛшО'ттМ-^ :
«(и + 1)
УС/ +Ш + ^)!(и + 0,5)(и - от)! 5 у 1| (у + 0,5)(1/-/и)!и(и+1)(и + 7я)!
Таким образом, (2.46), (2.47), (2.48) представляют собой
преобразования амплитуд волн при переходе от одной локальной сферической системы ■ координат к другой, полярные оси которых совпадают (для случая 8 = 1, р = 1). Если £ Ф 1 или р Ф 1, в выражениях (2.46), (2.47), (2.48) необходимо амплитуды магнитных волн умножить