Article or book title, author's surname, DOI

Monte-Carlo Simulation of Wave Multiple Scattering from Rough Surface at Grazing Propagation

S.Y. Belonogov1, V.G. Gavrilenko2, M.V. Kotelnikova3, V.A. Yashnov4

research article Pages: 26-32

  1. 1 аспирант, кафедра распространения радиоволн и радиоастрономии, ННГУ им. Н.И. Лобачевского
  2. 2 д.ф.-м.н., профессор, зав. кафедрой распространения радиоволн и радиоастрономии, ННГУ им. Н.И. Лобачевского
  3. 3 ассистент, кафедра теории и методики дистанционного обучения, ННГУ им. Н.И. Лобачевского
  4. 4 к.ф.-м.н., доцент, кафедра распространения радиоволн и радиоастрономии, ННГУ им. Н.И. Лобачевского

Abstract

The multiple scattering of incoherent waves on a rough surface with a smooth large scale in comparison with wavelength gentle irregularities is considered. The problem is solved by numerical statistical simulation by the Monte-Carlo method, modified to account for scattering and diffraction of surface irregularities. In the case where the effects of shadowing and diffraction is weak, the results are consistent with the well-known from the publications. Emphasis is placed on the occasion of the grazing wave propagation. It is shown that shadowing leads to a significant decrease in the average energy density at the observation point. Found that the diffraction of waves has a significant impact, it leads to the significant increases the energy density with increasing wavelength due to diffraction wave penetration into the geometric shadow region. This gives rise to a qualitatively new dependence of energy on the distance between the source and observation point. The developed algorithm makes it possible to calculate also the angular distribution of received power in the horizontal plane. It is shown that the attenuation of waves due to shading leads to a drastic narrowing of the angular distribution.

How to cite

Белоногов С.Ю., Гавриленко В.Г., Котельникова М.В., Яшнов В.А. Моделирование методом Монте-Карло многократного рассеяния волн на шероховатой поверхности при скользящем распространении // Электромагнитные волны и электронные системы. 2011. № 8. С. 26–32.

References
  1. Басс Ф. Г., Фукс И. М. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. М.: Наука. 1972.
  2. Павельев А.Г.Закон сохранения энергии в задаче о рассеянии радиоволн на неровной поверхности // Радиотехника и электроника. 1977. Т. 22. № 2. С. 268-274.
  3. Levi M. Parabolic Equation Methods for Electromagnetic Wave Propagation. L // IEE Press. 2000.
  4. Гавриленко В. Г., Ельцов А. Ю., Кирюшин А. А., Лобанов С. В., Садков А. Н. Детальное моделирование физического уровня в симуляторе беспроводных сенсорных сетей // Радиотехника и электроника. 2009. Т.54. №4. С. 465-475.
  5. Белоногов С. Ю., Гавриленко В. Г., Джандиери Г. В., Джандиери В. Г. Численное моделирование рассеяния волн на объектах конечной высоты, хаотически распределенных по плоскости // Электромагнитные волны и электронные системы. 2009. Т.14. №8. С. 27-33.
  6. Белоногов С. Ю., Гавриленко В. Г., Котельникова М. В., Яшнов В. А. Моделирование распространения радиоволн в городских условиях методом Моте-Карло с учетом эффектов дифракции // Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т.15. №8. С. 16-20.