Поглощение и отражение электромагнитного излучения многослойными и композитными средами

• Автор: Анзулевич, Антон Петрович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Глава 1. Теория распространения электромагнитного излучения в среде

на основе метода матриц переноса

1.1. Основные дифференциальные уравнения

1.2. Характеристическая матрица среды

1.3. Уравнения для коэффициентов отражения, пропускания и поглощения через компоненты матрицы переноса.

Изменение фазы волны при отражении и прохождении

1.4. Амплитуды напряжённостей электромагнитной волны

1.5. Расчёт коэффициентов отражения и поглощения, изменения фазы волны при отражении и прохождении электромагнитной волны для многослойных сред полупроводник-ферромагнетик

1.6. Обсуждение результатов и выводы

Глава 2. Композитные среды

2.1. Способы расчета эффективных проницаемостей

2.1.1. Основная задача электродинамики композитов
2.1.2. Приближение невозмущённого поля
2.1.3. Формулы Лорентц-Лоренца, Гарнетта
2.1.4. Теория эффективной среды
2.2. Отражение и поглощение электромагнитных волн композитными средами, содержащими
ферромагнитные частицы
2.3 Приближение неоднородной среды слоистой структурой
2.4. Обсуждение результатов и выводы

Глава 3. Проникновение и распространение СВЧ-излучения через слой
металлического порошка. Нагрев металлических порошков
3.1. Эксперимент
3.2. Описание динамики нагрева порошков
3.3. Вычисление эффективных проницаемостей среды, состоящей
из металлических частиц с диэлектрической оболочкой
3.4. Обсуждение результатов и сравнение с экспериментом
Глава 4. Электромагнитное поле, индуцируемое вихревыми токами
в слое металлического порошка
под воздействием СВЧ-излучения
4.1. Проводящий шар в переменном поле
4.2. Ансамбль проводящих шаров, упорядоченно расположенных в плоском слое.
Индуцированное такой структурой поле на поверхности слоя
4.3. Обсуждение результатов
Заключение
Список работ автора
Список литературы
Многослойные и композитные среды, в зависимости от материалов, из которых они состоят и условий, в которых находятся, могут, как отражать и пропускать электромагнитное излучение (ЭМИ), так и поглощать его. Способность к отражению и поглощению электромагнитных волн (ЭМВ) может быть использована для создания экранирующих и поглощающих материалов (ПМ), в частности, радиопоглощающих материалов. Способность к поглощению или пропусканию электромагнитной энергии может быть использована для нагрева одних сред, поглощающих ЭМИ и находящихся за другими средами, пропускающими ЭМИ. В процессе поглощения среда может нагреваться в результате преобразования электромагнитной энергии в тепловую энергию.
ПМ предназначены для уменьшения электромагнитного поля внутри экранируемых объектов до заданного значения, а также для уменьшения интенсивности отраженного СВЧ-сигнала. Характеристики некоторых промышленных поглотителей приведены в [1-5].
Для более эффективного поглощения СВЧ-излучения предпочтительно использовать материалы с высокими значениями мнимых частей диэлектрической и магнитной проницаемостей. Основные свойства таких материалов приведены в [6-11]. Для создания слабоотражающих поглотителей могут потребоваться и материалы с малыми значениями диэлектрической и магнитной проницаемостей для согласования импеданса свободного пространства и внешнего слоя поглотителя [12]. Материалы с такими свойствами достаточно легко получаются на основе пористых композитов [6], в которых поглотитель насыщен заданным количеством микропор.
Создание современных ПМ с заданными характеристиками, в частности, с малым коэффициентом отражения (К) возможно только с применением композитных материалов [5, 13-17].

Рис. 1.3. Частотная зависимость коэффициентов отражения Л, поглощения £> и изменений фазы при отражении 8г, прохождении 8, ЭМВ через структуру с параметрами:
у = 104 с“1, со,, = 1012 с'1, (В, =10" с'1, іі = 10_3 см. Число слоев: а) и = 5; б) л = 6; в) л = 7.