Электродинамический анализ дифракции радио- и оптических импульсов на металлодиэлектрических структурах

• Автор: Головачева, Елена Валерьевна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Современное состояние и тенденции развития методов исследования

1.2. Обзор используемых методов решения задач дифракции ЭМИ

1.3. Применение нанотрубок и нановибраторов в качестве антенн

Г лава 2. Дифракция Н-поляризованного импульса на щелях в идеально проводящем экране
2.1. Дифракция электромагнитных импульсов на щели в экране: решение в пространственно - временной области

2.1.1. Сведение решения краевой задачи к решению интегральных уравнений

2.1.2. Решение интегрального уравнения дифракции методом Галеркина.
2.2. Дифракция Н - поляризованного ЭМИ на И-щелях
2.3. Дифракция ЭМИ на щели в экране, лежащем на границе раздела сред
2.4. Поле в ближней зоне задачи дифракции ЭМИ на двух щелях
2.5. Дифракция ЭМИ на щели в экранах: решение в спектральной области с последующим применением интеграла Фурье
2.5.1. Решение ИУ для монохроматической волны
2.5.2. Дифракция ЭМИ и поле в дальней зоне
2.6. Дифракция ЭМИ на прямоугольных отверстиях в экране
2.6.1. Сведение решения краевой-задачи к решению интегральных уравнений
2.6.2. Дифракция монохроматической волны
2.6.3. Дифракция электромагнитного импульса
2.7. Верификация математической модели решения и результаты
исследований
2.8 Выводы
Глава 3. Решение задачи дифракции Е - поляризованного ЭМИ на щели в экране
3.1. Дифракция ЭМИ на щели в экране: решение в пространственно-временном представлении
3.1.1. Решение задачи дифракции ЭМИ
3.1.2. Расчет поля в дальней зоне
3.2. Применение модифицированного метода коллокации для решения задачи дифракции Е-поляризованного ЭМИ на щели в экране
3.2.1. Дифракция монохроматической волны
3.2.2. Дифракция электромагнитных импульсов

3.3. Верификация математической модели
3.4. Численные результаты
3.5. Выводы
Глава 4. Исследование дифракции ЭМИ оптического диапазона на нановибраторе
4.1. Дифракция электромагнитных волн оптического диапазона на
металлодиэлектрическом нановибраторе
4.1.1. Решение двухмерного интегродифференциального уравнения
4.1.2. Решение одномерного интегро-дифференциального уравнения
4.2. Дифракция электроманитных импульсов на нановибраторе
4.3. Верификация математической модели и результатов расчетов
4.4. Численные результаты
4.5. Выводы
Глава 5. Исследование дифракции дифракции электромагнитных волн оптического диапазона на нановибраторе, расположенном на границе раздела диэлектриков
5.1. Дифракция электромагнитных волн оптического диапазона на .
металлодиэлектрическом нановибраторе, расположенном на границе раздела диэлектриков
5.1.1. Решение двухмерного интегро-дифференциального уравнения
5.1.2. Диаграмма рассеяния
5.2. Верификация математической модели и результатов расчетов, сравнение с эксперментальными результатами
5.3. Численные результаты
5.4. Выводы
Основные результаты и выводы диссертационной работы
Список литературы:

Перечень условных сокращений
ДН - диаграмма направленности
ИДУ — интегро-дифференциальные уравнения
ИС - интегральные схемы
ИУ - дифференциальные уравнения
МГ - метод Галеркина
МКР - метод конечных разностей
МКЭ - метод конечный элементов
ММК - модифицированный метод коллокации
МНВ - медный нановибратор
МЧО - метод частичных областей
НВ - нановибратор
ОА - оптическая антенна
ОИУ - объемные интегральные уравнения
ПВ ИУ - пространственно-временное интегральное уравнение
ПИУ - парные интегральные уравнения
ПРВ - плоский рентгеновский волновод
ПСУ - парные сумматорные уравнения
РБК - рентгеновский бесщелевой коллиматор
СЛАУ - система линейных алгебраических уравнений
ФГ - функция Грина
ЭМИ - электромагнитные импульсы
LTCC - (Low Temperature Co-fired Ceramic) - керамики с низкой температурой обжига

ду моментов для решения пространственно-временных интегральных уравнений для задачи дифракции. Этот метод решения пространственно-временных интегральных уравнений обеспечивает стабильное и достаточно точное решение одновременно в каждой точке временного разбиения, интересующего интервала. Новый поход использует методы решения1 основанные на базисе вейвлетов с переменной разрешающей способностью, которые успешно применяются в частотно-пространственных задачах разрешения и сжатия импедансных матриц. Такие базисы должны быть также адекватны в пространственно-временном предтавлении, где существенно эффективное расширение в пространственную и временную области. Решение ПВИУ с вейвлет-базисом осуществляется по средствам двухступенчатой трансформации матричного уравнения, за которой следует итерационная процедура компрессии аналогичная [72]. В начале процедуры данная аппроксимация решения анализируется в соответствие с новым базисом для нескольких первых доминирующих пространственных функций. Эти функции используются по очереди для построения уменьшенной версии ПВИУ, которые без труда решаются и приводят к грубой аппроксимации' решения. Затем, на каждом последующем шаге процедуры ошибка, возникающая на предыдущей итерации,.анализируется с целью определения необходимой дополнительной базисной функции для ее уменьшения: Таким образом, происходит постепенное построение матричного уравнения и его решение до достижение требуемой точности.
В [73] рассмотрен другой подход борьбы с нестабильностью. Ядро ИУ переписывается к виду, в котором при реализации численных расчетов в задачах поверхностного рассеяния результат остается стабильным во времени, причем сам алгоритм остается строгим. Приведена двумерная функция Грина для свободного пространства, которая обеспечивает строгое решение модифицированного интегрального уравнения для электрического поля применительно к поверхностному рассеянию. Модифицированное