Моделирование электромагнитного рассеяния на двух тонких параллельных диэлектрических цилиндрах
Методом вспомогательных источников в резонансной частотной области решена задача рассеяния электромагнитной волны на двух тонких паралельных диэлектрических цилиндрах. Приведены некоторые результаты численных расчетов сечений рассеяния рассматриваемой структуры.
Simulating of electromagneticscattering by two thin parallel dielectric cylinders.pdf Задача рассеяния электромагнитной волны на тонких диэлектрических цилинд-рах представляет интерес для исследователей, занимающихся решением такихпроблем, как влияние диэлектрических объектов на характеристики антенн, сни-жение радиолокационной заметности и др. Чаще всего для решения подобных за-дач используется метод интегральных уравнений, которые затем решаются мето-дом моментов с применением различного вида сеток. Такая техника являетсячрезвычайно громоздкой и является оправданной для объемных неоднородныхдиэлектрических тел. Для тонких рассеивателей представляется целесообразнымприменять более простые методы решения, изначально использующие спецификурассеивателей. В работе [1] для решения задачи рассеяния на одиночном диэлек-трическом цилиндре предложен один из таких методов, являющийся вариантомметода вспомогательных источников. В этой же работе установлено, что предло-женный метод применим для цилиндров радиусом 0 0,15 ek r < при 20 i eε ε < , гдеke - волновое число во внешней среде, r0 - радиус цилиндра, εi и εe - диэлектриче-ские проницаемости материала цилиндра и внешней среды. В данной статье этотметод использован для решения задачи электромагнитного рассеяния на двухтонких параллельных диэлектрических цилиндрах.1. Формулировка задачиГеометрия задачи показана на рис. 1. Будем рассматривать стационарную за-дачу дифракции электромагнитного поля { 0, 0}E H на структуре, состоящей издвух прямолинейных параллельных диэлектрических цилиндров i,1D и i,2D , ог-раниченных поверхностями S1 и S2 (зависимость от времени выбрана в видеexp(−iωt) ). Длины цилиндров - l1 и l2, радиусы - r1 и r2, а диэлектрические имагнитные проницаемости - i,1ε , εi,2 и μi,1 , μi,2 . Цилиндры размещены в одно-родной безграничной среде De с диэлектрической и магнитной проницаемостямиε и e μ в декартовой системе координат Oxyz с центром, выбранным в центрепервого цилиндра, таким образом, что их осевые линии параллельны оси z , ацентр второго цилиндра расположен на оси x в точке O′ с координатой 0x=x .Требуется найти рассеянное поле { } e, eE H в области eРис. 1. Геометрия задачиМатематическая постановка задачи имеет следующий вид:,e e ee e eeE i HH i ED∇. = ωμ∇. = − ωε ,1 ,1 ,1,1 ,1 ,1,1,i i ii i iiE i HH i ED∇. = ωμ∇. = − ωε ,2 ,2 ,2,2 ,2 ,2,2,i i ii i iiE i HH i ED∇. = ωμ∇. = − ωε (1)( )( ),1 0,1 01i ei en E E n En H H n HS. − = .. − = . ,( )( ),2 0,2 02i ei en E E n En H H n HS. − = .. − = . , (2){ } { } ( ) 1; ; e e e e e e e eE H R R H E O R−ε μ . + μ − ε = , R→∞, (3)где e e E ,H - поле во внешней среде eD ; i,1 i,1 E ,H и i,2 i,2 E ,H - поля внутри 1-го и2-го диэлектрических цилиндров, n - единичный вектор нормали к поверхностисоответствующего цилиндра, 2 2 2R= x +y + z , .b - векторное произведение.2. Модель рассеянного поляМодель рассеянного поля строится следующим образом. Разместим внутрикаждого цилиндра на его оси непрерывно распределенные вспомогательные элек-трический и магнитный токи; ки; e,1J и e,2 J - электрические токи соответственно наоси 1-го и 2-го цилиндров, а m,1 J и m,2J - магнитные токи на оси 1-го и 2-го ци-линдров. Представим неизвестное рассеянное поле { } e, eE H во внешней средеeD в виде суммы полей введенных вспомогательных токов:( ) ( ( )) ( ) e,1 e,2 m,1 m,2eeiE M = ∇. ∇. П +П −∇. П +Пωε ,( ) ( ) ( ( )) e,1 e,2 m,1 m,2eeiH M = ∇. П +П + ∇. ∇. П +Пωμ , (4)( ) ( )112,1 ,12,le eelП MM J z dz−= ∫ Ψ ′ ′ ′ , ( ) ( )222,2 ,22,le eelП MM J z dz−= ∫ Ψ ′ ′ ′ ,( ) ( )112,1 ,12,lm melП MM J z dz−= ∫ Ψ ′ ′ ′ , ( ) ( )222,2 ,22,lm melП MM J z dz−= ∫ Ψ ′ ′ ′ .В выражениях (4) ( , ) exp( ) 4 e eMM MMM M ik R R ′ ′ Ψ ′= π ; ( )1 2e e ek = ω ε μ ; MMR ′ -расстояние от точки M′ на оси соответствующего цилиндра до точки наблюденияM в eD ; e,1 J , e,2 J , m,1 J , m,2 J - неизвестные осевые вспомогательные токи; ин-тегрирование проводится вдоль оси соответствующего цилиндра.Для представления полей { } i,1 i,1 E ,H , { } i,2 i,2 E ,H внутри диэлектрических ци-линдров введем вспомогательные поверхности i,1S и i,2S (рис. 1), охватывающиецилиндры. Поверхности i,1S и i,2S также представляют собой круговые цилинд-ры со сферически скругленными торцами; радиусы цилиндров одинаковы и равныiR , длины вспомогательных цилиндров равны длинам соответствующих рассеи-вающих цилиндров 1l и 2l . Выберем на вспомогательных поверхностях i,1S иi,2S конечные совокупности точек { } ,1, ,1 1iNn i nM=и { },2, ,2 1iNn i nM=. В каждой из точекn,i,1M разместим пару независимых вспомогательных электрических диполей смоментами1 1 1n,i,1 n,i,1 n,i,1p p e τ τ τ= и2 2 2n,i,1 n,i,1 n,i,1p p e τ τ τ= , а в каждой из точек n,i,2M наi,2S разместим пару вспомогательных электрических диполей с моментами1 1 1n,i,2 n,i,2 n,i,2p p e τ τ τ= и2 2 2n,i,2 n,i,2 n,i,2p p e τ τ τ= . Единичные векторы1n,i,1eτ и2n,i,1eτ выбраныв плоскости, касательной к i,1S в точке n,i,1M , а единичные векторы1n,i,2eτ и2n,i,2eτ- в плоскости, касательной к i,2S в точке n,i,2M ; вектор1n,i,1eτ (1n,i,2eτ ) расположенв сечении ϕ = const , проходящем через точку n,i,1M ( n,i,2M ), а вектор2n,i,1(2n,i,2eτ ) выбран ортогональным вектору1n,i,1eτ (1n,i,2eτ ). Предполагается, что диполи,размещенные на i,1S , излучают в однородную среду с параметрами i,1ε , μi,1 ,а диполи, размещенные на i,2S , излучают в однородную среду с параметрамиεi,2 , μi,2 .Представим неизвестное поле { } i,1 i,1 E ,H внутри 1-го диэлектрического ци-линдра в виде суммы полей вспомогательных электрических диполей, располо-женных на вспомогательной поверхности i,1S :( ) ( ),1,1 , ,1,1 1iNi nii niE M П== ∇. ∇.ωεΣ , ( ),1,1 , ,11iNi ninH M П==Σ∇. ,( ) , ,1, ,1 ,1 , , ,1n in i i n i П MM pτ= Ψ , (5)1 1 2 2n,i,1 n,i,1 n,i,1 n,i,1 n,i,1p p e p e τ τ τ τ τ= + , i,1M ∈D .В выражениях (5) ( ) ( ) ,1 , ,1 ,1 , ,1 , ,1 , exp 4n i n ii ni i MM MMΨ M M = ik R πR ;n,i,1MMR - рас-стояние от точки n,i,1M на вспомогательной поверхности i,1S до точки M в i,1D ;i,1 i,1 i,1k = ω ε μ ; i,1N - число точек размещения диполей на i,1S ;1n,i,1pτ ,2n,i,1pτ( ) ,1 1,2,..., in= N - неизвестные дипольные моменты.Аналогично представим неизвестное поле { } i,2 i,2 E ,H внутри 2-го диэлектри-ческого цилиндра в виде суммы полей вспомогательных электрических диполей,расположенных на вспомогательной поверхности i,2S :( ) ( ),2,2 , ,2,2 1iNi nii niE M П== ∇. ∇.ωεΣ , ( ),2,2 , ,21iNi ninH M П==Σ∇. ,( ) , ,2, ,2 ,2 , , ,2n in i i n i П MM pτ= Ψ , (6)1 1 2 2n,i,2 n,i,2 n,i,2 n,i,2 n,i,2p p e p e τ τ τ τ τ= + , i,2M ∈D ,где ( ) ( ) ,2 , ,2 ,2 , ,2 , ,2 , exp 4n i n ii n i i MM MMΨ M M = ik R πR ;n,i,2MMR - расстояние от точкиn,i,2M на вспомогательной поверхности i,2S до точки M в i,2D ; i,2 i,2 i,2k = ω ε μ ;i,2N - число точек размещения диполей на i,2S ;1n,i,2pτ ,2n,i,2pτ ( ) ,2 1,2,..., in= N -неизвестные дипольные моменты.Представления (4) - (6) удовлетворяют уравнениям Максвелла (1) и условиямизлучения (3). Для того чтобы удовлетворить граничным условиям (2), необходи-мо соответствующим образом выбрать значения дипольных моментов1n,i,1pτ ,2n,i,1pτ ( ) ,1 1,2,..., in= N ,1n,i,2pτ ,2n,i,2pτ ( ) ,2 1,2,..., in= N и распределения осевых то-ков e,1 J , e,2 J и m,1 J , m,2 J .Введем кусочно-постоянную аппроксимацию осевых токов. Разобьем осевыелинии 1-го и 2-го диэлектрических цилиндров соответственно на 1N и 2 N малыхучастков, в пределах каждого из которых электрический и магнитный токи можносчитать постоянными. Тогда с учетом того, что осевая линия направлена вдольоси z , выражения для e,1 П , e,2 П и m,1 П , m,2 П в (4) приближенно можно запи-сать в виде( )1,11, 1,1 ,11,iiN ze ei e zi zП J M M dz e−′= ′⎛ ⎞=⎜ Ψ ′ ′⎟⎜ ⎟⎝ ⎠Σ ∫ , ( )1,11, 1,1 ,11,iiN zm mi e zi zП J M M dz e−′= ′⎛ ⎞=⎜ Ψ ′ ′⎟⎜ ⎟⎝ ⎠Σ ∫ , (7)( )2,22, 1,2 ,21,iiN ze ei e zi zП J M M dz e−′= ′⎛ ⎞=⎜ Ψ ′ ′⎟⎜ ⎟⎝ ⎠Σ ∫ , ( )2,22, 1,2 ,21,iiN zm mi e zi zП J M M dz e−′= ′⎛ ⎞=⎜ Ψ ′ ′⎟⎜ ⎟⎝ ⎠Σ ∫ . (8)В выражениях (7), (8) e,1iJ и m,1iJ - величины элементов электрического имагнитного токов на i-м участке осевой линии 1-го цилиндра, e,2iJ и m,2iJ - вели-чины элементов электрического и магнитного токов на i-м участке осевой линии2-го цилиндра, ze - единичный вектор, направленный вдоль оси z . Интегрирова-ние в (7) проводится вдоль оси 1-го цилиндра, интегрирование в (8) - вдоль оси2-го цилиндра; M′ принадлежит интервалу [ ] 1, i i z z −′ ′ осевой линии соответст-вующего цилиндра. При таком подходе определение распределений осевых токовe,1 J и m,1 J сводится к нахождению 1N элементов этих токов, а определение рас-пределений осевых токов e,2 J , m,2 J - к нахождению 2 N элементов этих токов.Для определения величин дипольных моментов и элементов токов используемграничные условия (2), удовлетворяя им в соответствии с методом коллокаций.Пусть(1)jM ( ) 1 j=1, 2,...,L - точки коллокации на поверхности 1 S 1-го диэлек-трического цилиндра, а (2)jM ( ) 2 j=1,2,...,L - точки коллокации на поверхности2S 2-го диэлектрического цилиндра; 1 L и 2L - числа точек коллокации соответ-ственно на поверхностях 1-го и 2-го диэлектрических цилиндров. Тогдадля нахождения неизвестных1n,i,1pτ ,2n,i,1pτ ( ) ,1 1,2,..., in= N ,1n,i,2pτ ,2n,i,2pτ( ) ,2 1,2,..., in= N , e,1iJ , m,1iJ ( ) 1 i=1, 2,...,N и e,2iJ , m,2iJ ( ) 2 i=1, 2,...,N получимследующую систему линейных алгебраических уравнений с комплексной матри-цей размерностью ( ) ( ) 1 2 1 2 ,1 ,24 4 2 2 2 2i iL+ L . N+ N + N + N :( ) ,1 ,1 ,1 ,1 ,1,1 0j j j j ji en . E −E = n . E ,( ) ,1 ,1 ,1 ,1 ,1,1 0j j j j ji en . H −H = n .H , 1 j=1,2,...,L, (9)( ) ,2 ,2 ,2 ,2 ,2,2 0j j j j ji en . E −E = n . E ,( ) ,2 ,2 ,2 ,2 ,2,2 0j j j j ji en . H −H = n .H , 2 j=1, 2,...,L,где j,1 n - значение единичного вектора нормали в точке (1)jM на поверхности 1первого диэлектрического цилиндра, j,2n - значение единичного вектора норма-ли в точке (2)jM на поверхности 2S второго диэлектрического цилиндра; j,1eE ,j,1eH и ,1,1jiE , ,1,1jiH - значения компонент внешнего и внутреннего полей в точке(1)jM на поверхности 1S ; j,2eE , j,2eH и ,2,2jiE , ,2,2jiH - значения компонент внешне-го и внутреннего полей в точке (2)jM на поверхности 2S ; ,10E j , ,10H j и ,20E j , ,20H j- значения компонент возбуждающего поля в точках коллокации (1)jM и (2)jM наповерхностях 1S и 2S .Решение системы (9) определяем путем минимизации функции( ) ( )( ) ( )12,1 ,1 ,1 ,1 ,12 ,1 ,1 ,1 ,1 ,12,1 0 ,1 01,2 ,2 ,2 ,2 ,22 ,2 ,2 ,2 ,2 ,22,2 0 ,2 01.Lj j j j j e j j j j ji e i ej eLj j j j j e j j j j ji e i ej eФ n E E n E n H H n Hn E E n E n H H n H==⎧ μ ⎫=⎨. − − . + . − − Ѓ~⎬+⎩ ε ⎭⎧ μ ⎫+⎨. − − . + . − − Ѓ~⎬⎩ ε ⎭ΣΣ (10)После решения задачи минимизации (определения неизвестных дипольныхмоментов1n,i,1pτ ,2n,i,1pτ ( ) ,1 1,2,..., in= N ,1n,i,2pτ ,2n,i,2pτ ( ) ,2 1,2,..., in= N , и элементовтоков e,1iJ , m,1iJ ( ) 1 i=1, 2,...,N , e,2iJ , m,2iJ ( ) 2 i=1, 2,...,N ) необходимые характе-ристики рассеянного поля определяются из (4). В частности, для компонент рас-сеянного поля в дальней зоне получаем( )( )( ) ( )( )( )( ) ( )1 2 2, ,1 2 2, ,exp, ,exp, ,ee e e eee e e eik RE H D O RRik RE H D O RR−θ ϕ θ−ϕ θ ϕ= μ ε = θ ϕ += − μ ε = θ ϕ +(11)где компоненты диаграммы рассеяния D ( , )θ θ ϕ и D ( , )ϕ θ ϕ определяются сле-дующими выражениями:1, 2,1 201, 1 2, 11,101, 1,1 cos sin cos ,2 cos1 1,1 cos sin cos ,21( , ) sin ,4( , ) sin4i ie e ei iie eiN z N ze e ik z i k x e ik zi ii z i zN ze m ik z i k x mi ii ziD J e dz e J e dzikD J e dz e J e− −−′ ′−′θ − θ ϕ −′θθ= ′ = ′′− ′ θ − θ ϕ −ϕ= ′θ ϕ =− ωμ θ⎨⎧⎪ ′+ ′⎬⎫⎪π⎪⎩ ⎭⎪θ ϕ = θ ′+πΣ ∫ Σ ∫Σ ∫2,22, 1cos1.ieiN zik zi zdz−′′ θ= ′⎧⎪⎨ ′⎫⎬⎪⎪⎩ ⎭⎪Σ ∫(12)В выражениях (11), (12) R , θ и ϕ - сферические координаты точки наблюде-ния M .3. Численные результатыНа основании изложенного выше решения рассматриваемой задачи созданакомпьютерная программа для расчета компонент рассеянного поля и контроляточности получаемых результатов. Входными величинами являются длины ци-линдров e 1k l и e 2k l , радиусы цилиндров e 1k r и e 2k r , значения относительных ди-электрических проницаемостей i,1 eε ε и i,2 eε ε (предполагается, что ,11μi μe=и ,21μi μe= , т.е. цилиндры не обладают магнитными свойствами), расстояние 0xмежду осевыми линиями цилиндров, возбуждающее поле 0 0 {E ,H } , радиус вспо-могательных поверхностей e ik R , числа точек размещения диполей на вспомога-тельных поверхностях i,1N и i,2N , числа участков разбиения осевых токов 1N и2N , а также числа точек коллокации 1L и 2L на поверхностях 1S и 2S 1-го и 2-гоцилиндров. Отметим, что на диэлектрических цилиндрах точки коллокации раз-мещаются только на их боковых поверхностях; на торцах точки коллокации неразмещаются. Это означает, что мы пренебрегаем влиянием торцов на рассеянноеполе.Минимизацию функции (10) осуществляем методом сопряженных градиентов;итерационный процесс останавливаем при условии, если относительное измене-ние функции (10) на каждой из десяти последних итераций не превышает 410− .При помощи данной программы выполнены исследования сечений рассеяния( ) ( ) ( )2 2 2 2, , 0 , lim4 , , e eRR E E Eθ ϕ→∞σ θ ϕ = π⎡ θ ϕ + θ ϕ⎤⎣ ⎦ (13)двух близкорасположенных цилиндров различной длины, характеризующихсяразличными значениями относительной диэлектрической проницаемости, приразличных углах падения плоской волны. Во всех вычислительных экспериментахпредполагалось, что цилиндры возбуждаются плоской волной единичной ампли-туды, падающей на них таким образом, что векторы ek и 0E лежат в плоскостиxz , причем вектор ek составляет некоторый угол ψ с осью z .Некоторые из полученных результатов представлены на рис. 2 - 5.На рис. 2, 3 представлены бистатические сечения рассеяния в E-плоскостидвух параллельных цилиндров длиной 1 211.32e ek l =k l = и радиусами e1 e2k r =k r == 0,1, расположенных на расстоянии Δl =0,1λ друг от друга, характеризующихсяразличными значениями относительной диэлектрической проницаемости приугле падения ψ плоской волны равном 90° (вектор ek направлен вдоль оси x ,вектор 0E - вдоль оси z ). Рис. 2 относится к случаю, когда относительные ди-электрические проницаемости цилиндров равны 10 ( ,1 ,210i e i eε ε =ε ε = ); рис. 3 -когда относительные диэлектрические проницаемости цилиндров равны 20( ,1 ,220i e i eε ε =ε ε = ). При выбранном способе возбуждения цилиндров в сфери-ческой системе координат E-плоскость состоит из двух полуплоскостей: ϕ = 0° иϕ =180° . Кривые 1 на рис. 2, 3 - это бистатические сечения одиночного цилинд-ра; кривые 2 - бистатические сечения рассеяния двух цилиндров. По оси абсциссотложен угол θ , по оси ординат - нормированное на квадрат длины волны сече-ние рассеяния (13). При получении этих результатов выбраны следующие пара-метры метода. Радиус e ik R вспомогательных поверхностей выбран равным 2. Ко-личество точек размещения диполей на каждой из вспомогательных поверхностейвыбрано равным 260. Эти точки размещены как на цилиндрической части вспомо-гательной поверхности (60 точек), так и на её сферических скруглениях (100 то-чек на каждом скруглении).θ, градϕ = 180ϕ = 0° °σ/λ20,020,040,060,080,112Рис. 2. Бистатические сечения рассеяния в E-плоскости одиночного идвух параллельных цилиндров длиной 1 211.32e ek l =k l = , характери-зующихся диэлектрическими проницаемостями ,1 ,210i e i eε ε =ε ε =180 90 0 90 180θ, градϕ = 0° ϕ = 180°σ/λ20,20,30,40,50,6120,1Рис. 3. Бистатические сечения рассеяния в E-плоскости одиночного идвух параллельных цилиндров длиной 1 2 11,32 e ek l =k l = , характери-зующихся диэлектрическими проницаемостями ,1 ,220i e i eε ε =ε ε =Распределены эти точки следующим образом. Цилиндрическая часть рассече-на 10 сечениями z = const , отстоящими друг от друга на одинаковые расстоянияΔz , и в каждом сечении равномерно по азимутальному углу ϕ распределено 6точек размещения диполей. На каждом из сферических скруглений в каждом из10 полусечений ϕ = const , отстоящих одно от другого на угловое расстояниеΔϕ = 36° , равномерно по углу θ выбраны 10 точек размещения диполей. Линиитока (осевые линии диэлектрических цилиндров) разбиты на 30 участков( 1 2N =N =30 ). Число поперечных сечений z = const , в которых размещены точ-ки коллокации на поверхности каждого из диэлектрических цилиндров, выбранотакже равным 30. Эти сечения проведены посередине каждого из участков раз-биения осевой линии, в каждом сечении расположены четыре точки коллокацииравномерно по азимутальному углу. Вышеуказанные параметры метода выбранына основе имеющегося у авторов опыта использования метода вспомогательныхисточников для решения задач рассеяния на тонком одиночном диэлектрическомцилиндре [1].Как показывают рис. 2, 3, в случае двух цилиндров (кривые 2), диаграмма рас-сеяния становится несимметричной относительно оси z , причем в направлениипадения волны (направление θ = 90° при ϕ = 0° ) рассеивается значительнобольшая часть энергии, чем в обратном направлении (направление θ = 90° приϕ =180° ).На рис. 4 представлена зависимость сечения обратного рассеяния от длиныцилиндров для различных значений их диэлектрических проницаемостей. Пред-полагается, что оба цилиндра имеют одинаковые радиусы: 1 2 0,1 e ek r =k r = и оди-наковые значения относительных диэлектрических проницаемостей. Расстояниемежду поверхностями цилиндров 0,0628 ek Δl= (Δl =0,01λ); угол падения ψплоской волны равен 90° (вектор 0E ориентирован вдоль осей цилиндров). Пооси абсцисс отложена длина цилиндров e1 e2 ek l=k l =k l , по оси ординат - норми-рованное на квадрат длины волны сечение обратного рассеяния. Кривая 1 отно-сится к случаю, когда относительные диэлектрические проницаемости цилиндровравны 4, кривая 2 - когда они равны 10, и кривая 3 - когда они равны 20. Приэтих расчетах параметры метода выбраны такими же, как и в предыдущем случае.Как показывает рисунок, рассматриваемые зависимости не являются линейными.0 5 10 15 20k l eσобр/λ20,20,30,40,50,60,1123Рис. 4. Зависимость сечения обратного рассеянияот длины цилиндровНа рис. 5 приведены зависимости сечений обратного рассеяния от угла ψ па-дения плоской волны для одного и двух параллельных цилиндров. Цилиндрыимеют одинаковую длину ek l равную 11,32, одинаковый радиус ek r равный 0,1,и предполагаются немагнитными. В случае двух цилиндров расстояние междуними 0,628 ek l Δ = (Δl =0,1λ). По оси абсцисс отложен угол падения плоскойволны ψ , по оси ординат - нормированное на квадрат длины волны сечение об-ратного рассеяния. Кривая 1 относится к двум цилиндрам с относительной ди-электрической проницаемостью равной 10; кривая 2 - к одиночному цилиндру стакой же диэлектрической проницаемостью; кривая 3 - к двум цилиндрам с отно-сительной диэлектрической проницаемостью равной 20; кривая 4 - к одиночномуцилиндру с такой же проницаемостью. При этих расчетах параметры метода вы-браны такими же, как в предыдущих случаях. Как видно из рисунка, качествен-ный вид исследуемых зависимостей различен для одного и двух близкорасполо-женных цилиндров с одинаковыми параметрами. При углах падения, близких к90° , во всех рассмотренных случаях сечение обратного рассеяния двух цилинд-ров существенно больше сечения обратного рассеяния одиночного цилиндра. Од-нако существуют интервалы углов, для которых сечение обратного рассеянияодиночного цилиндра больше сечения рассеяния двух цилиндров. Например, дляцилиндров с диэлектрической проницаемостью равной 20 в интервале углов65° < ψ < 80° сечение обратного рассеяния одиночного цилиндра больше сечениярассеяния двух таких же параллельных цилиндров.Ψ, град0 30 60 9012430,20,050,150,1σобр/λ2Рис. 5. Зависимость сечения обратного рассеяния от угла паденияплоской волны для одного и двух параллельных цилиндровЗаключениеТаким образом, в данной работе методом вспомогательных источников по-строен численный алгоритм решения задачи рассеяния электромагнитной волнына двух тонких параллельных диэлектрических цилиндрах. Алгоритм реализованкак компьютерная программа для расчета компонент рассеянного поля. Приведе-ны результаты численных расчетов бистатических сечений рассеяния, а также се-чений обратного рассеяния цилиндров различной длины, характеризующихсяразличными значениями относительной диэлектрической проницаемости.
Скачать электронную версию публикации
Загружен, раз: 319
Ключевые слова
scattering cross-section, auxiliary sources method, electromagnetic scattering, dielectric cylinder, сечение рассеяния, метод вспомогательных источников, диэлектрический цилиндр, электромагнитное рассеяниеАвторы
ФИО | Организация | Дополнительно | |
Дмитренко Анатолий Григорьевич | Национальный исследовательский Томский государственный университет | профессор, доктор физико-математических наук, профессор кафедры исследования операций факультета прикладной математики и кибернетики | dmitr@fpmk.tsu.ru |
Гольцварт Евгений Павлович | Национальный исследовательский Томский государственный университет | аспирант кафедры исследования операций факультета прикладной математики и кибернетики | gep@sibmail.com |
Ссылки
