Моделирование электромагнитного рассеяния на тонких параллельных идеально проводящем и диэлектрическом цилиндрах
Метод вспомогательных источников использован для моделирования в резонансной частотной области электромагнитного рассеяния на тонких параллельных идеально проводящем и диэлектрическом цилиндрах. Приведены некоторые результаты численных расчетов бистатических сечений рассеяния и сечений обратного рассеяния рассматриваемой структуры. Выполнено сравнение получаемых результатов с известными результатами, определена область применимости использованного метода решения задачи.
Simulating of electromagnetic scattering on thin parallel ideally conducting and dielectric cylinders.pdf Значительный интерес для исследователей представляет изучение рассеяния электромагнитных волн в резонансной частотной области на структурах, состоящих из одного или нескольких тонких цилиндров конечной длины. Этот интерес обусловлен необходимостью решения таких практически важных проблем, как проблемы радиолокационной заметности, идентификации объектов, оценки рассеяния диэлектрическими или металлическими цилиндрическими деталями различных геометрически сложных тел и др. Под тонким цилиндром обычно понимается цилиндрическое тело, поперечные размеры которого много меньше его длины и длины падающей волны. Анализ имеющейся в распоряжении авторов литературы показывает, что известны работы, например [1-4], в которых рассмотрено рассеяние электромагнитной волны на одиночном тонком прямолинейном идеально проводящем цилиндре, а также работы, например [5-8], в которых рассмотрено рассеяние электромагнитной волны на одиночном тонком однородном прямолинейном диэлектрическом цилиндре. Однако в известной литературе до сих пор отсутствуют работы, посвященные рассеянию на структурах, состоящих как из идеально проводящих, так и из диэлектрических тонких цилиндров. В данной статье рассматривается электромагнитное рассеяние на одной из структур, содержащих как идеально проводящие, так и диэлектрические тонкие цилиндры, а именно на структуре, образованной параллельными цилиндрами. Изложен численный метод решения задачи, приведены некоторые результаты численных расчетов бистатических сечений рассеяния и сечений обратного рассеяния рассматриваемой структуры, выполнено сравнение получаемых результатов с известными результатами, определена область применимости использованного метода решения задачи. 1. Формулировка задачи Геометрия задачи показана на рис. 1. Будем рассматривать стационарную (зависимость от времени выбрана в виде exp(-i®t)) задачу дифракции электромагнитного поля |E0, H0J на структуре, состоящей из двух тонких прямолинейных параллельных цилиндров, один из которых является диэлектрическим, а другой - идеально проводящим. Диэлектрический цилиндр Dt имеет длину ld , радиус rd и характеризуется электродинамическими параметрами si, „. Идеально проводящий цилиндр D имеет длину lp , радиус rp . Для цилиндров выполняются условия 2rd
Ключевые слова
электромагнитное рассеяние,
метод вспомогательных источников,
идеально проводящий цилиндр,
диэлектрический цилиндр,
сечение рассеяния,
electromagnetic scattering,
auxiliary sources method,
thin perfectly conducting cylinder,
thin dielectric cylinder,
scattering cross sectionАвторы
Дмитренко Анатолий Григорьевич | Национальный исследовательский Томский государственный университет | профессор, доктор физико-математических наук, профессор кафедры прикладной математики Института прикладной математики и компьютерных наук | agdmitr.202@mail.ru |
Балашова Ольга Михайловна | Национальный исследовательский Томский государственный университет | магистрант кафедры прикладной математики Института прикладной математики и компьютерных наук | balashovajkz@mail.ru |
Всего: 2
Ссылки
Bogerd J.C., Tijhuis A.G., Klaasen J.J.A. Electromagnetic excitation of a thin wire: a traveling-wave approach // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1998. V. 46, No. 8. P. 1202-1211.
Hatamzadeh-Varmazyar S. New numerical method for determining the scattered electromagnetic fields from thin wires // Progress in Electromagnetic Researh B. 2008. V. 3. P. 207-218.
Tavis M.T. Total radar cross section of thin wires at all angles of incidence // J. of Applied Physics. 1975. V. 46, No. 7. P. 3213 3215.
Bowman J.J., Senior T.B.A., Uslengli P.L.E. Electromagnetic and acoustic scattering by simple shapes. Amsterdam : North- Holland Publ. Company, 1969. P. 488.
Sarabandi K., Senior T.B.A. Low-frequency scattering from cylindrical structures at oblique incidence // IEEE Trans. on GRS. 1990. V. 28, No. 5. P. 879-885.
Yan W.Z., Du Y., Wu H., Liu D.W. EM scattering from a long dielectric circular cylinder // Progress in Electromagnetic Research, PIER 85. 2008. P. 39-67.
Дмитренко А.Г., Гольцварт Е.П. Решение задачи электромагнитного рассеяния на тонком диэлектрическом цилиндре методом вспомогательных источников // Радиотехника и электроника. 2011. Т. 56, № 5. С. 600-607.
Santalla del Rio V., Abalde-Lima L., Christodoulou C.G. Electromagnetic scattering from vegetation cylindrical components // IEEE Geoscience and Remove Sensing Letters. 2015. V. 12, No. 4. P. 751-755.
Дмитренко А.Г., Полин Е.П. Исследование особенностей применения метода вспомогательных источников к решению задачи электромагнитного рассеяния на тонком диэлектрическом цилиндре // Известия вузов. Физика. 2015. Т. 58, № 11/2. С. 15-21.