Дифракция электромагнитных волн на сложных сетчатых структурах и решетках рассеивателей

• Автор: Яценко, Владислав Валериевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Импедансные граничные условия высших порядков для сеток из параллельных проводников
1.1 Постановка задачи
1.2 Суммирование полей проводников
1.3 Граничное условие шестого порядка
1.4 Коэффициенты отражения и прохождения. Численные примеры
1.5 Свойства проволочных сеток в широком диапазоне частот
1.6 Анализ полученных результатов
2 Дифракция электромагнитных волн на сетке спиралевидных проводников
2.1 Постановка задачи
2.2 Вычисление вклада наведенных электрических токов
2.3 Магнитные токи
2.4 Нахождение токов в спиралях
2.5 Коэффициенты отражения и прохождения
2.6 Численные примеры. Анализ результатов
3 Дифракция электромагнитных волн на двойной решетке дипольных рассеивателей
3.1 Общая постановка задачи

3.2 Определение локального поля
3.2.1 Приближенный аналитический метод
3.2.2 Константы взаимодействия
3.3 Приближенные аналитические формулы для поля взаимодействия
3.4 Численные примеры расчета поля взаимодействия
3.5 Точные выражения для мнимых частей констант взаимодействия
3.6 Двойная решетка электрических диполей со скалярными поляризуемостями
3.7 Решетка магнитных диполей со скалярными поляризуемостями
вблизи металлического экрана
3.8 Дифракция ЭМВ на двойной решетке омега-частиц
4 Наклонное падение плоской электромагнитной волны на решетку дипольных рассеивателей
4.1 Постановка задачи
4.2 Нахождение поля взаимодействия
4.3 Приближенные формулы для поля взаимодействия
4.4 Численные примеры
А Приложение
А. 1 Вычисление гкюрБ
А.2 Вычисление Е81юе1(р, Ь) для случая сонаправленных диполей, параллельных плоскости решетки
А.З Вычисление ЕЛее‘(р«)
Заключение
Литература

Введение
Диссертационная работа посвящена исследованиям электродинамических свойств сетчатых структур и регулярных массивов рассеивателей. Неограниченное количество конфигураций подобных систем и множество возможных применений в различных областях техники обуславливает наличие большого числа задач, связанных с сетчатыми и решетчатыми структурами. Решение некоторых из них рассмотрено в данной работе.
В первой части диссертации (главы 1 и 2) исследуются сетчатые структуры. Интерес к таким структурам вызван целым рядом объективных причин. Во-первых, большое разнообразие электродинамических свойств, а именно : экранирующих, поляризационных, частотно-селективных, замедляющих и других, выгодно отличает сетчатые структуры от сплошных проводящих поверхностей. Во-вторых, многие устройства на основе сетчатых структур обладают достоинствами конструктивного и эксплуатационного характера. Замена сплошных металлических конструкций сетчатыми уменьшает их вес и парусность, снижает материалоемкость. Все эти факторы определяют актуальность исследования сетчатых структур и необходимость разработки методов их расчета.
К настоящему времени аналитически хорошо изучены различные конструкции густых сеток, для которых эффективен метод усредненных граничных условий. Этот метод позволяет моделировать сетчатую структуру сплошной поверхностью, на которой выполняются определенные граничные условия, зависящие от параметров исходной структуры. Эти условия позволяют с требуемой

где Zgrid — величина, имеющая размерность импеданса на единицу длины (Ом/м) и определяемая следующей формулой:
Г] 1 - sin2 (9 cos2 V?
Zgnd = —XT
Zb cos и
В случае густых сеток параметр а упрощается и принимает вид аАвс (1-14). Для таких сеток результат (2.6) можно получить другим, альтернативным способом. Обратимся к параграфу 1.5, в котором использование формулы суммирования Пуассона позволило записать электрическое поле, рассеянное всей сеткой в целом, в виде (1.32):
п к2 _ £2 ~0Jz
= е~Кку-—)у - (2.8)
26 к т=~°° у к2 -к - (ку - Ц)2
Далее используем методику, описанную в работе [28]. Так как сетка считается густой, то период сетки Ь много меньше длины волны Л. При этом
»<:>*» (2.9)
для т = ±1,±2
п к2 — к2 / Pjkzz
ЩГ1« jr-£/
V 1. еиу-14)

= — “Ке [1п (1 - ехб'зНЩ)] . (2.Ц)
Поскольку граничное условие, из которого определяются значения наведенных на сетке токов, ставится на поверхности произвольно выбранного проводника,