• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

ЧИСЕЛЬНО-АНАЛІТИЧНИЙ МЕТОД РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧ ДИФРАКЦІЇ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ НА КРУГОВИХ РАДІАЛЬНО НЕОДНОРІДНИХ МАГНІТОДІЕЛЕКТРИЧНИХ ЦИЛІНДРАХ

Рубрика: 
МІКРОХВИЛЬОВА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА
Бровенко, АВ, Мележик, ПМ, Панін, СБ, Поєдинчук, АЮ
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Ак. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: melezhik@ire.kharkov.ua
https://doi.org/10.15407/rej2016.04.020
Рубрика: МІКРОХВИЛЬОВА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА
Мова: Російська
Анотація: 

Запропоновано чисельно-аналітичний метод для визначення дифракційних характеристик плоскої лінійно-поляризованої електромагнітної хвилі, що падає на круговий неоднорідний ізотропний магнітодіелектричний циліндр, матеріальні параметри якого залежать від радіальної координати. Метод ґрунтується на побудові спеціальних розв’язків задачі Коші для рівняння Ріккаті та дає можливість у рамках єдиного підходу проводити дослідження процесів дифракції хвиль як у радіально-шаруватих, так і у неперервних магнітодіелектричних циліндричних неоднорідностях. Ефективність запропонованого методу продемонстровано на низці прикладів числового розв’язання задачі дифракції на кругових неоднорідних ізотропних діелектричних циліндрах. Досліджено для деяких фокальних параметрів повний переріз розсіяння лінзи Люнеберга та поведінку її поздовжньої компоненти поля на одній із резонансних частот зі зміною геометричних параметрів.
Ключові слова: дифракція хвиль, круговий неоднорідний ізотропний магнітодіелектричний циліндр, лінза Люнеберга, повний переріз розсіяння, рівняння Рік-каті, чисельно-аналітичний метод

Стаття надійшла 03.11.2016
PACS     02.90.+p; 02.60.Cb
УДК 535.37.421
Radiofiz. elektron. 2016, 21(4): 20-29
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Burman R. Some electromagnetic Wave functions for propagation in cylindrically stratified media / R. Burman // IEEE Trans. Antennas and Propagation. – 1965. – AP–13, N 4. –P. 646–647.
  2. Селезов И. Т. Дифракция волн на симметричных неоднородностях / Н. Т. Селезов, В. В. Яковлев. – К.: Наук. думка, 1978. – 148 с.
  3. Селезов И. Т. Рассеяние волн локальными неоднородностями в сплошных средах / Н. Т. Селезов, Ю. Г. Кривонос, В. В. Яковлев. – К.: Наук. думка, 1985. – 136 с.
  4. Nozaka M. Scattering of electromagnetic Waves by a cylindrically inhomogeneous plasma / M. Nozaka, K. Takaku // J. Phys. Soc. Jap. – 1968. – 24, N 1. – P. 172–184.
  5. Bhartia P. Scattering byan imperfectly conducting cylinder with a radially inhomogeneous dielectric coating / P. Bhartia, L. Shafai, M. A. K. Hamid // Int. J. Electron. – 1971. – 31, N 5. – P. 531–535.
  6. Kriegsmann G. A. An application of the method of geometrical optics to the scattering of plane electromagnetic Waves of cylindrically confined cold plasmas / G. A. Kriegsmann // J. Math. Phys. – 1976. – 17, N 1. – P. 112–120.
  7. Lunov W. Diffraction of electromagnetic Waves on plasma cylinders / W. Lunov, M. Tutter // Plasma Phys. – 1967. – 9, N 2. – P. 97–112.
  8. Ильинский А. С. Дифракция электромагнитных волн на неоднородном ограниченном теле / А. С. Ильинский, А. Г. Свешников // Вычисл. методы и программирования. – 1971. – Вып. 16. – С. 66–71.
  9. Ильинский А. С. Численное решение задачи дифракции на неоднородном ограниченном теле / А. С. Ильинский, А. Л. Павлов, А. Г. Свешников // Там же. – С. 116–124.
  10. Chang Shu-Kong. Application of the unimoment method to electromagnetic scattering of dielectric cylinders/ Chang Shu-Kong, K. K. Mei // IEEE Trans. Antennas and Propagation. –1976. – 24, N 1. – P. 35–42.
  11. Воронцов А. А. О дифракции плоской волны на многослойном диэлектрическом цилиндре / А. А. Воронцов, С. Д. Мировицкая // Радиотехника и электрон. – 1986. – 31, № 12. – С. 2330–2334.
  12. Котляр В. В. Дифракция плоской электромагнитной волны на градиентном оптическом элементе с поперечной цилиндрической симметрией / В. В. Котляр, М. А. Личманов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. – Самара: ПГАТИ, 2002. – 5, № 4. – С. 37–43.
  13. Котляр В. В. Анализ дифракции электромагнитной волны на бесконечном круглом цилиндре с несколькими однородными слоями / В. В. Котляр, М. А. Личманов // Компьютерная оптика. – 2002. – № 24. – С. 26–32.
  14. Котляр В. В. Дифракция плоской электромагнитной волны на градиентном диэлектрическом цилиндре / В. В. Котляр, М. А. Личманов // Там же. – 2003. – № 25. – С. 11–15.
  15. Азаренков Н. А. Рассеяние электромагнитных волн на неоднородном плазменном цилиндре / Н. А. Азаренков, В. К. Галайдыч, А. Н. Кондратенко // Укр. физ. журн. – 1990. – 35, № 10. – С. 1513–1517.
  16. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям / Э. Камке. – М.: Наука, 1971. – 576 с.
  17. Бровенко А. В. Численный алгоритм для расчета спектральных характеристик двумерного открытого резонатора с неоднородными диэлектрическими включениями / А. В. Бровенко // Докл. АН УССР. Сер. А. – 1988. – № 1. – С. 51–54.
  18. Быков А. А. Применение неполного метода Галеркина для решения задач дифракции электромагнитных волн на неоднородном цилиндре / А. А. Быков, А. Г. Свешников, М. К. Трубецков // Журн. вычисл. математики и мат. физики. – 1990. – 30, № 6. – С. 894–909.
  19. Ильинский А. С. Математические модели электродинамики / А. С. Ильинский, В. В. Кравцов, А. Г. Свешников. – М.: Высш. школа, 1991. – 224 с.
  20. Ильинский А. С. Численный метод решения задач дифракции на неоднородном диэлектрическом цилиндре и его обоснование / А. С. Ильинский, Л. М. Некрасов // Журн. вычисл. математики и мат. физики. – 1995. – 35, № 1. – С. 53–70.
  21. Свешников А. Г. Неполный метод Галеркина / А. Г. Свешников // Докл. АН СССР. – 1977. – 236, № 6. – С. 1076–1079.
  22. Поединчук А. Е. Дифракция волн в локально – неоднородной среде / А. Е. Поединчук, Ю. А. Тучкин, В. П. Шестопалов // Журн. вычисл. математики и мат. физики. – 1996. – 36, № 7. – С. 135–149.
  23. Новые методы решения прямых и обратных задач теории дифракции. Аналитическая регуляризация краевых задач электродинамики / В. П. Шестопалов, Ю. А. Тучкин, А. Е. Поединчук, Ю.К. Сиренко. – Х.: Основа, 1997. – 285 с.
  24. Численно-аналитический метод решения задач дифракции волн на слоисто-неоднородных средах / А. В. Бровенко, П. Н. Мележик, С. Б. Панин, А. Е. Поединчук // Физические основы приборостроения. – 2013. – 2, № 1. – С. 34–47.
  25. Бровенко А. В. Спектральные задачи в теории дифракции волн на слоисто-неоднородных средах / А. В. Бровенко, П. Н. Мележик, А. Е. Поединчук // Радиофизика и электрон. – 2013. – 4(18), № 1. – С. 6–14.
  26. Дифракция волн на ленточной решетке, расположенной на границе слоисто-неоднородной среды: метод аналитической регуляризации / А. В. Бровенко, П. Н. Мележик, С. Б. Панин, А. Е. Поединчук // Изв. вузов. Радиофизика. – 2013. – 56, № 4. – С. 265–276.
  27. Бровенко А. В. Численно-аналитический метод решения задач дифракции электромагнитных волн на неоднородных анизотропных слоях / А. В. Бровенко, А. Е. Поединчук, П. Н. Мележик // Радиофизика и электрон. – 2014. – 5(19), № 4. – С. 12–20.
  28. Крылов В. И. Вычислительные методы: в 2 т. Т. 1 / В. И. Крылов, В. В. Бобков, П. И. Монастырный. – М.: Наука, 1977. – 304 с.