Е.И. Семерня1, С.П. Скобелев2

1 Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)

2 ПАО «Радиофизика» (Москва, Россия)

2 МФТИ (национальный исследовательский университет) (г. Долгопрудный, Россия)

1 poshisholina@gmail.com; 2 s.p.skobelev@mail.ru

Рассмотрена однородная плоская электромагнитная волна, распространяющаяся в свободном пространстве под произвольно заданными сферическими углами относительно введенных декартовых координат. Ориентация вектора напряженности электрического поля волны также задана произвольно относительно базисных векторов горизонтальной и вертикальной поляризаций, перпендикулярных направлению распространения. Приведена методика вывода формул, связывающих коэффициенты разложений векторов электромагнитного поля по векторным поперечно-электрическим и поперечно-магнитным сферическим волнам, полученных согласно методу Бромвича в общем случае, с параметрами направления распространения и поляризации волны. Представленная методика основана на использовании разложения скалярной плоской волны, умноженной на проекции единичных векторов поляризации на направление в точку наблюдения, по скалярным сферическим функциям, включающим параметры направления распространения и поляризации. Искомые коэффициенты разложения определены в результате сравнения разложений, полученных двумя способами для радиальных составляющих векторов напряженности электрического и магнитного полей.

Семерня Е.И., Скобелев С.П. Разложение плоской электромагнитной волны по сферическим волнам в случае произвольного направления распространения // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 4. С. 56−62. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202404-05

1. Waterman P.C. Matrix formulation of electromagnetic scattering // Proc. of IEEE. 1965. V. 53. № 8. P. 805-812.
2. Свешников А.Г., Ильинский А.С. Прямой метод для задач дифракции на локальном неоднородном теле // ЖВМиМФ. 1971. Т. 11. № 4. С. 960-968.
3. Stout B., Neviere M., Popov E. Light diffraction by a three dimensional object: differential theory // J. Opt. Soc. Am. A. 2005. V. 22. № 11. P. 2385-2404.
4. Semernya E.I., Skobelev S.P. Modifications of the hybrid projection method for analysis of electromagnetic scattering by inhomogeneous bodies of revolution // J. Opt. Soc. Am. A. 2020. V. 37. № 12. P. 1873-1882.
5. Менцер Дж.Р. Дифракция и рассеяние радиоволн. М.: Советское радио. 1958.
6. Tsang L., Kong J.A., Shin R.T. Theory of microwave remote sensing. Wiley Interscience. 1985.
7. Mishchenko M.I., Travis L.D., Lacis A.A. Scattering, absorption, and emission of light by small particles. Cambridge, UK: Cambridge University Press. 2002.
8. Rother T. Electromagnetic wave scattering on nonspherical particles. Springer. 2009.
9. Kristensson G. Scattering of electromagnetic waves by obstacles. Edison, NJ: SciTech Publishing. 2016.
10. Frezza F., Mangini F., Tedeschi A. Introduction to electromagnetic scattering: tutorial // J. Opt. Soc. Am. A. 2018. V. 35. № 1. P. 163-173.
11. Bromwich T.S.X. Electromagnetic waves // Philosophical Magazine. 1919. V. 6. № 38. P. 143–164.
12. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь. 1988.
13. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь. 1983.