Теория распространения низкочастотных радиоволн в трехмерном локально нерегулярном околоземном волноводном канале

• Автор: Соловьев, Олег Викторович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 277 с. : ил.

Тема исследования и обзор литературы
Цель диссертационной работы
Публикация материалов диссертации и её краткое содержание .. 25 Положения, выносимые на защиту
1. Распространение волн в приземном волноводе с локальной трехмерной неоднородностью на ионосферной стенке (метод последовательных приближений)
1.1. Импедансная модель локально нерегулярного волноводного канала Земля-ионосфера
1.2. Задача о поле вертикального электрического диполя в импедансном волноводе с локальной неоднородностью
1.3. Задача о поле вертикального магнитного диполя в импедансном волноводе с локальной неоднородностью
1.4. О применимости скалярного приближения в задаче о распространении радиоволн в локально-нерегулярном волноводе
1.5. Задача о поле вертикального электрического диполя в волноводе с локальной неоднородностью, нарушающей геометрическую регулярность ионосферной стенки волноводного канала
1.6. О границах применимости метода последовательных приближений в задаче о распространении радиоволн в локально нерегулярном волноводе
1.7. Сравнение расчета на основе сформулированной теории с результатами эксперимента по искусственному воздействию на ионосферную плазму

2. Асимптотический метод решения задачи распространения
радиоволн в трехмерно неоднородном волноводном канале
(горизонтальные размеры неоднородности произвольны)
2.1. Асимптотический метод решения локально нерегулярных волноводных задач
2.2. Новый подход к классической задаче о береговой рефракции (прямолинейная линия берега)
2.3. Задача о береговой рефракции в импедансном волноводе (геометрия береговой линии - произвольна)
3. Распространение волн в приземном волноводе с локальной
трехмерной крупномасштабной неоднородностью (скалярная постановка задачи)
3.1. Распространение радиоволн в плоской модели волноводного канала с локальной неоднородностью, лежащей в плоскости одной из стенок волновода
3.2. Распространение радиоволн в сферической модели волноводного канала с локальной неоднородностью, не выступающей за пределы стенки волновода
3.3. Распространение радиоволн в плоской модели волноводного канала с локальной неоднородностью, в виде усеченного цилиндра
3.4. Распространение радиоволн в плоской модели волноводного канала с локальной неоднородностью, имеющей произвольную гладкую поверхность

4. Распространение электромагнитных волн в приземном волноводе с локальной трехмерной крупномасштабной неоднородностью нижней ионосферы (векторная задача)
4.1. Возможный подход к решению векторной трехмерной локальнонерегулярной волноводной задачи
4.2. Деполяризация электромагнитного поля при рассеянии на локальной крупномасштабной неоднородности нижней ионосферы (модельная неоднородность в плоскости стенки волновода)
4.3. Исследование рассеяния электромагнитного поля на ионосферной неоднородности, имеющей вертикальное измерение
Заключение
Список литературы

п(д)=П0(д)+^Дп(л')п0(ДД')(5^(^фО-5^)^'5 (1.2.3)
О 5р
где вр будет, соответственно, частью сферы или цилиндрической поверхности, а П0 (й) есть вектор Герца регулярной задачи для сферического или цилиндрического волноводов, свойства стенок которых совпадают со свойствами нижней стенки и невозмущенной части верхней стенки, соответственно, исходного нерегулярного волновода. Единственное отличие для сферического случая, рассматриваемого в системе координат (р,0,ср), состоит в том, что подынтегральная функция в (1.2.3) будет иметь дополнительный, мало отличающийся от единицы, масштабный множитель (р/р')- При этом, путь получения уравнения вида (1.2.3) для сферического волновода отличается от только что описанного. Необходимые подробности будут нами приведены в главе 3.
Если обратить внимание на физический смысл функции Грина П0(д,Д'), то
можно заметить, что это есть та же функция П0(д), описывающая поле в регулярном
волноводе, но от источника, располагающегося не в начале координат, а в точке Ё'. Как будет ясно из дальнейшего изложения, принципиальной разницы для нерегулярной задачи, рассматриваемой в плоском волноводе, либо в волноводах с искривленными стенками - нет, если известно решение регулярной задачи, на основе которого и строится решение задачи с локальной неоднородностью.
Поэтому возвратимся к задаче в плоском волноводе. В этом случае для П0(д) возможны различные представления: либо в виде обратного преобразования Фурье-Бесселя, либо в виде ряда нормальных волн [15], либо в виде обобщенного разложения по скачкам [206]. Воспользуемся рядом нормальных волн - разложением по спектру поперечного оператора регулярной волноводной задачи: