Многопараметрическая оптимизация характеристик неоднородных покрытий и определение их эффективных параметров

• Автор: Лаговский, Борис Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 309 с. : ил.

Список сокращений

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Оптимизация параметров среды по заданным характеристикам отражения и прохождения электромагнитных волн
1.1. Распространение электромагнитных волн в неоднородных вдоль одной координаты магнитодиэлектрических средах
1.2. Отражение волны от границы раздела неоднородных сред. Обоснование метода согласования волновых сопротивлений двух неоднородных сред

1.3. Задачи оптимизации распределений проницаемостей

1.4. Выводы

2. Оптимизация распределений проницаемостей в тонких малоотра-жающих покрытиях

2.1. Покрытия с минимальной толщиной

2.2. Покрытия на основе известных материалов

2.3. Покрытия с заданной толщиной

2.4. Диэлектрические поглощающие покрытия
2.5. Выводы и рекомендации
3. Покрытия на основе магнитодиэлектрических материалов с комплексно-экспоненциальным распределением проницаемостей
3.1. Согласование волновых сопротивлений слоя и свободного пространства
3.2. Основные свойства покрытий
3.3. Ширина полосы рабочих частот
3.4. Выводы

4. Широкополосные просветляющие покрытия на основе неоднородных сред
4.1. Согласование волновых сопротивлений
4.2. Примеры покрытий для различных диапазонов
4.3. Выводы и рекомендации
5. Широкополосные поглощающие покрытия
5.1. Необходимые дисперсионные зависимости проницаемостей
5.2. Оптимизация распределений и частотных зависимостей проницаемостей
5.3. Оптимизация характеристик покрытий на основе известных материалов
5.4. Широкополосные дисперсионные покрытия на основе комплексно -экспоненциальных сред
5.4.1. Оптимальная дисперсионная зависимость проницаемостей
5.4.2. Основные характеристики покрытий
5.5. Широкополосные покрытия с изменяющейся толщиной
5.6. Выводы и рекомендации
6. Угловые характеристики отражения тонких покрытий
6.1 .Наклонное падение волн с перпендикулярной поляризацией
6.2. Поиск оптимальных распределений проницаемостей по заданным угловым характеристикам отражения
6.3. Наклонное падение волн с параллельной поляризацией
6.4. Угловые характеристики отражения комплексно-экспоненциального слоя
6.4.1. Отражение волн с перпендикулярной поляризацией
6.4.2. Отражение волн с параллельной поляризацией
6.4.3. Примеры поглощающих покрытий
6.5. Выводы

7. Отражение сверхкоротких импульсов радиопоглощающими покрытиями
7.1. Классификация сверхкоротких импульсов
7.2. Особенности отражения
7.3. Пример сверхширокополосного покрытия для защиты от СКИ
7.4. Оптимальное обнаружение малозаметных радиолокационных целей
7.5. Оптимизация формы сверхкоротких импульсов для проведения радиолокационных измерений малозаметных целей
7.5.1. Оптимизация при заданной ширине ДН по мощности
7.5.2. Оптимизация при известном коэффициенте отражения
7.6. Выводы и рекомендации
8. Искусственные материалы на основе структур с поглощающими элементами
8.1. Методы решения задач распространения радиоволн в структурах с дискретными неоднородностями
8.2. Исследование характеристик радиопоглощающего покрытия в виде системы коллинеарных нитей
8.2.1. Ряды цилиндрических функций, описывающие систему
8.2.2. Комплексное сопротивление системы цилиндров
8.2.3. Комплексное сопротивление системы цилиндров над экраном
8.3. Коэффициенты отражения и поглощения
8.4. Результаты численных и экспериментальных исследований
8.5. Эффективные проницаемости
8.6. Многослойные структуры
8.6.1. Коэффициент отражения двухслойной структуры
8.6.2. Коэффициент отражения многослойной структуры

На рис. 1.6 приведены распределения е(г) для меньшего значения ц равного 2,6 - 2,0 /'. При решении использовалось ограничение 5 < /?е(г(г)) <13. Минимальная толщина слоя для описываемого случая оказалась равной с! = 0.04А. Значение е{0) составило 10,0 - 0,01т; на границе с экраном, при г = с1, е(с!) = 8,2 — 754,21.
В случаях, когда по каким - либо технологическим причинам нежелательно получать решения с большими значениями мнимой части, следует вводить двусторонние ограничения на 1т(е(г)) в виде (2.4). На рис. 1.7 приведены распределения проницаемости е(г) для слоя с двухсторонним ограничением на значения 1т(£(г)). Найденная толщина слоя оказалась равной 0,015 А. Значение// составило 4,5 - 6,01. При решении использовались ограничения: 5 < Ле(£(г)) <18, 0 < 1т (£(г)) < 5. Значение 4Х) на границе г=0 составило 18,0 - 0,91. Непосредственно около металлического экрана (г = с{) значение е(с[) составило 15,9 —0,451.
Характерными особенностями найденных распределений /?е(£(0)) для очень тонких РПП (с/ < 0,03А) являются:
1) Высокие, выше среднего по слою, значения на границе со свободным пространством.
С физической точки зрения это объясняется необходимостью получить достаточно большую электрическую толщину слоя. При малых значениях Яе(б(0)) для обеспечения требуемого среднего по слою значения Яе{({£)) необходим большой градиент е(г), что для очень тонких РПП приводит к нарушению условия согласования.
2) осциллирующий характер распределений. Эта особенность объясняется тем, что решаются задачи с ограничениями на максимальные значения действительных частей проницаемостей. Быстрый рост Ле(г(г)) с увеличением г в начале неоднородного слоя диктует необходимость появления отрицательных членов разложения g(z), обеспечивающих при дальнейшем увеличении 2 замедление роста Ле(г(2)) и выполнение заданных ограничений на максимальные значения проницаемостей. Изменение знака градиента приводит к появлению мак-