Отражение и прохождение плоских электромагнитных волн в регулярных структурах бианизотропных рассеивающих центров

• Автор: Кондратьев, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил

Оглавление
1 Обзор литературы
1.1 Системы бианизотропных материальных уравнений
1.1.1 Системы биизотропных материальных уравнений. Биизотропные среды
1.1.2 Системы бианизотропных материальных уравнений. Бианизотроп-ные среды
1.2 Исследования распространения волн в бианизотропных средах
1.2.1 Оптическая активность и дихроизм
1.2.2 Поляризация собственных волн и эффект сильного поглощения в одноосной омега-среде
1.2.3 Исследования распространения волн в слоистых бианизотропных структурах
1.3 Микроскопические модели бианизотропных сред
1.3.1 Понятие о микроскопической модели среды
1.3.2 Моделирование бианизотропных включений для СВЧ приложений
1.3.3 Модель Максвелла Гарнетта
1.3.4 Модель Брюггемана
2 Рассеиватели сложной геометрии. Расчет диад поляризуемости
2.1 Расчет диад поляризуемости кнральных и омега-частиц при помощи теории вибраторных и рамочных антенн
2.1.1 Адмитансы рамочной и вибраторной антенн

2.1.2 Диады поляризуемости киральной частицы
2.1.3 Диады поляризуемости омега-частицы
2.2 Расчет поляризуемости частицы в пакете Ensemble SV. Сравнение с аналитической моделью
2.3 Численное исследование диад поляризуемости биаиизотропных частиц .
3 Регулярные планарные структуры рассеивателей в свободном пространстве
3.1 Общая теория возбуждения планарных решеток рассеивателей
3.2 Диады взаимодействия регулярных структур рассеивателей
3.3 Диады взаимодействия регулярных планарных решеток рассеивателей .
3.3.1 Диады взаимодействия плотных регулярных планарных массивов (интегральная аппроксимация)
3.3.2 Диады взаимодействия прямоугольных решеток — точное решение
3.4 Аналитические выражения для диад возбуждения планарных решеток .
3.4.1 Решетка омега-частиц, лежащих в плоскости
3.4.2 Решетка омега-частиц с боковым расположением
3.4.3 Решетка “стоящих” омега-частиц
3.4.4 Решетка нормально ориентированных киральных частиц
3.4.5 Расчет диад возбуждения двухмерной решетки “планарных” омега-частиц
3.5 Отражение плоских ЭМВ от регулярных планарных решеток рассеивателей сложной геометрии
3.5.1 Электрическое и магнитное поля прямоугольной решетки электрических и магнитных диполей
3.5.2 Отражение и прохождение ЭМВ через планарные прямоугольные решетки рассеивателей сложной геометрии

3.6 Расчет отражения и прохождения ЭМВ воли от планарных решеток рассеивателей сложной геометрии в свободном пространстве
3.6.1 Расчет для решеток разомкнутых колец (С-частиц)
3.6.2 Расчет для решеток омега-частиц
4 Линейные регулярные структуры бианизотропных частиц (цепочки)
4.1 Диады взаимодействия линейных цепочек
4.2 Диады взаимодействия X,УД-цепочек
4.3 Возбуждение цепочек киральных и омега-частиц плоской электромагнитной волной
4.3.1 Диады возбуждения Y-цепочки омега-частиц
4.3.2 Диады возбуждения Z-цепочки омега-частиц
4.3.3 Диады возбуждения Y-цепочки киральных частиц
4.3.4 Диады возбуждения Z-цепочки киральных частиц
4.4 Расчет диад возбуждения X,Y и Z-цепочек
5 Планарные структуры рассеивателей над подложкой
5.1 Общая теория возбуждения планарных решеток рассеивателей над подложкой
5.2 Отражение плоских ЭМВ от решетки рассеивателей над подложкой
5.2.1 Отражение от решетки рассеивателей над подложкой — модель
многоволнового переотражения
5.2.2 Отражение от решетки рассеивателей над подложкой — модель с
самодействием
5.3 Поле диполя в присутствии подложки
5.3.1 Поле диполя на поверхности подложки
5.3.2 Вычисление поля самодействия горизонтального диполя
5.4 Вычисление диад взаимодействия
5.5 Расчет коэффициентов отражения для решетки над подложкой

ды (в рамках этой модели). Результаты применения этих программ сведены в обзор [7]. Необходимо упомянуть о том, что, хотя в ряде работ для описания свойств КЧ применяются скалярные соотношения (1.14), они, вообще говоря, неверны.
При расчетах МП бианизотропных сред, в том числе одноосных киральных сред, использование скалярных уравнений (1.14) для описания отклика киральной частицы (т.е. так называемое приближение одноосной киральной частицы) приводит к ошибке “в несколько раз”. Это приближение может рассматриваться лишь как качественное. Связь индуцированных электрического и магнитного моментов с локальным полем для киральной и омега-частиц имеет диадный (тензорный характер) [19],[30],[31],[33]:
Р — ^ее * Е “г ает • Н т — ате * Е 4" О'тт * Н
—нг________ —Т*
При этом принцип взаимности требует, чтобы ате = —ает, аее = аее, атт = атт
[31].
Численные модели частиц, при всех их достоинствах, все же существенно ограничены в применении, когда речь идет об исследовании электродинамических свойств среды. Поэтому, например, в модели МТЦГС используется аналитическая модель среды в комбинации с численной моделью частицы. Полностью численная модель среды включала бы расчет многократного рассеяния полей, переизлученных всеми частицами при взаимодействии каждой частицы со всеми остальными, что в настоящее время едва ли возможно осуществить для большого количества частиц. Поэтому численные модели ограничены сравнительно небольшими массивами частиц. Во-вторых, численная модель не дает возможности подойти к решению обратной задачи восстановления требуемых микроскопических параметров, исходя из требований, которым должны удовлетворять МП среды, которые вытекают из каких-либо макроскопических уравнений, например, уравнения малоотражающего покрытия. При наличии только численной модели эту задачу пришлось бы решать методом подбора параметров частиц, что требовало бы всякий раз проведения численных расчетов. Ввиду сложности численных моделей и требуемого большого расчетного времени этот путь синтеза БА композитов нельзя