350 руб
Журнал «Радиотехника» №10 за 2016 г.
Статья в номере:
Модификация гибридного проекционного метода для анализа электромагнитного рассеяния на радиально неоднородной диэлектрической сфере
Ключевые слова: диэлектрическая сфера радиальная неоднородность материалы с отрицательными проницаемостями рассеяние электромагнитных волн численные методы
Авторы:
А.Р. Габдуллина - студентка, Московский физико-технический институт (государственный университет) E-mail: alien08_93@mail.ru О.Н. Смольникова - к.т.н., доцент, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет); начальник отдела, ПАО «Радиофизика» (Москва) E-mail: smon2012@mail.ru С.П. Скобелев - д.ф.-м.н., вед. науч. сотрудник, ПАО «Радиофизика» (Москва); доцент, Московский физико-технический институт (государственный университет) E-mail: s.p.skobelev@mail.ru
Аннотация:
Предложена модификация гибридного проекционного метода, основанная на проекционном сшивании полей на границах сферических областей, проектировании уравнений Максвелла на векторные поперечные сферические функции и применении одномерного метода конечных элементов в проекционной формe к полученным обыкновенным дифференциальным уравнениям для сведения последних к алгебраическим системам с трехдиагональными матрицами. Обсуждены преимущества предложенного подхода по сравнению с другими численными методами и приведены численные результаты, демонстрирующие эффективность метода, и характеристики рассеяния для радиально неоднородных сфер с различным профилем диэлектрической проницаемости и сфер из материала с отрицательными диэлектрической и магнитной проницаемостями.
Страницы: 70-79
Список источников

 

  1. Bilgin E., Yapar A. Electromagnetic scattering by radially inhomogeneous dielectric spheres // IEEE Trans. Antennas Propagat. 2015. V. 63. № 6. P. 2677−2685.
  2. Shore R.A. Scattering of an electromagnetic linearly polarized plane wave by a multilayered sphere // IEEE Antennas & Propagat. Mag. 2015. № 6. P. 69−116.
  3. Гутман А.Л. Применение метода поперечных сечений к решению задачи о дифракции электромагнитной волны на неоднородной сфере // Радиотехника и электроника. 1965. Т. 10. № 9. С. 1583−1593.
  4. Пермяков В.А. Дифракция электромагнитных волн на радиально неоднородных плазменном шаре и цилиндре // Известия вузов. Сер. Радиофизика. 1968. Т. 11. № 4. С. 531−542.
  5. Stratton J.A. Electromagnetic Theory. New York: McGraw-Hill. 1941. P. 563−565.
  6. Wyatt P.J. Scattering of electromagnetic plane waves from inhomogeneous spherically symmetric objects // Physical Review. 1962. V. 127. № 5. P. 1837−1843.
  7. Volakis J.L., Chatterjee A., Kempel L.C. Finite Element Method for Electromagnetics. New York: IEEE Press. 1998.
  8. Скобелев С.П. Фазированные антенные решетки с секторными парциальными диаграммами направленности. М.: Физматлит. 2010.
  9. Mikulski J.J., Murphy E.L. The computation of electromagnetic scattering from concentric spherical structures // IEEE Trans. Antennas Propagat. 1963. V. AP-11. № 2. P. 169−177.
  10. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир. 1986.
  11. Balanis C. Advanced engineering electromagnetics. N.Y.: John Wiley & Sons. 1989.
  12. Rozenfeld P. The electromagnetic theory of three-dimensional inhomogeneous lenses // IEEE Trans. Antennas Propagat. 1976. V. AP-24. № 3. P. 365−370.
  13. Miroshnichenko A.E. Non-Rayleigh limit of the Lorenz-Mie solution and suppression of scattering by spheres of negative refractive index // Physical Review. A. 2009. V. 80. P. 02138-1-02138-6.
  14. Gutman A.S. Modified Luneberg lens // Journal of Applied Physics. 1954. V. 25. № 7. P. 855−859.