Рассеяние электромагнитных волн частично экранированным слоистым диэлектрическим шаром

• Автор: Сулима, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 135 c. : ил

Глава I. Решение задачи рассеяния осесимметричного волнового пучка частично экранированным слоистым диэлектрическим шаром

1.1 Постановка задачи. Граничные условия на внутренних границах раздела слоев

1.2 Сведение краевой задачи п. 1.1 к парным уравнениям

1.3 Преобразование системы парных функциональных уравнений к системе линейных алгебраических уравнений второго рода
Глава 2. Исследование рассеивающих свойств частично экранированного однородного и слоистого диэлектрического шара

2.1 Структура потока энергии электромагнитного

поля через диэлектрический шар

2.2 Рассеивающие свойства частично экранированного однородного диэлектрического шара. Радиолокационное сечение рассеяния, факторы эффективности рассеяния, асимметрии, диаграмма интенсивности рассеянного поля

2.3 Рассеивающие свойства частично экранированного слоистого диэлектрического шара

2.4 Исследование влияния ширины волнового пучка

на характеристики рассеянного поля

2.5 Сравнение результатов решения задачи строгим методом с приближенными результатами

Глава 3. Поглощающие свойства частично экранированного
диэлектрического шара
3.1 Исследование влияния сферического сегмента на спектр собственных колебаний диэлектрического
шара
3.2 Структура поля в резонансной полости
3.3 Поглощающие свойства частично экранированного диэлектрического шара ц2
Приложение
Заключение
Литература

Незамкнутые ограниченные металлические и металлодиэлектрические конструкции находят широкое применение в технике сверхвысоких частот. Именно поэтому возникает потребность в проведении детальных исследований электродинамических свойств таких структур при различных способах их возбуждения. До недавнего времени электродинамический анализ таких структур проводился лишь при помощи эвристических методов, базирующихся на геометрооптическом приближении, в коротковолновой области [ I ], и квазистатическом приближении в длинноволновой области частот [ 2 ]. Таким образом, из рассмотрения исключалась дифракционная область частот - наиболее интересная с физической точки зрения, поскольку именно в этом диапазоне наиболее сильно проявляются резонансные свойства незамкнутых экранов, которые могут быть использованы для создания резонансных устройств СВЧ диапазона. Именно этим и определяется актуальность выбранной темы исследования.
К настоящему времени разработано несколько методов решения задач рассеяния волн незамкнутыми экранами. Их можно условно разделить на две группы: численные методы [з, 4 ], численно-аналитические [ 5, б] . Отличительной особенностью методов первой группы является то, что в них основное внимание уделяется вопросам численной реализации алгоритмов решения задач для быстродействующих ЭВМ с большой оперативной памятью. Характерным отличием численно-аналитических методов является большая степень аналитических преобразований первоначально сформулированной задачи. Следствием этого является более простой численный алгоритм (как правило, задача сводится к отысканию решения СЛАУ второго рода), требующий меньших затрат машинного времени

току энергии рассеянного поля через S> (в случае, если £'=0 ,
Qsum scat
=~w ; при расчетах это соотношение использовалось
для контроля точности решения задачи). Согласно [ 411 :
(2.7)
О"“
Qw - -fa | (1ХЦЧУ.Г) (2.8)
Фактор асимметрии определяется выражением [ 41j :

9sinQc/в
ft* о V2.y;
Он равен средневзвешенному значению функции cos 9 с функцией рассеяния в качестве весовой. Эта характеристика удобна тем, что позволяет определить, в каком направлении - прямом (направление распространения падающей волны) или обратном -рассеивается большая часть энергии. Величина QSca^ , выраженная через коэффициенты разложения потенциалов Дебая в ряды по сферическим гармоникам, приведена в /41? :
<сеф Q-** иереях* +2!%
(2.10)
Выражения (2.7), (2.8), (2.10) получены для случая, когда возбуждающее поле является плоской электромагнитной волной. В случае, когда возбуждающее поле неоднородно, вид выражений для Qscaf Q?(a^ не изменится, так как они определяются только через коэффициенты xt , Уп рассеянного поля, форма представления которых не зависит от типа возбуждающего, в отличие от фактора эффективности ослабления Q$c/m , определяющего поток энергии суммарного поля через £ » который пре-