Рассеяние Н-поляризованной плоской волны на неоднородном диэлектрическом цилиндре произвольного поперечного сечения. Часть 2. Модификация метода и численные результаты

Е.С. Некрасова; О.Н. Смольникова; С.П. Скобелев

doi:10.18127/j00338486-201810-06

Рассеяние Н-поляризованной плоской волны на неоднородном диэлектрическом цилиндре произвольного поперечного сечения. Часть 2. Модификация метода и численные результаты

Е.С. Некрасова¹, О.Н. Смольникова², С.П. Скобелев³

научная статья УДК 621.371.16 Страницы: 42-53 doi.org/10.18127/j00338486-201810-06

¹ студентка, Московский физико-технический институт (государственный университет)
² к.т.н., доцент, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет); начальник отдела, ПАО «Радиофизика» (Москва)
³ д.ф.-м.н., вед. науч. сотрудник, ПАО «Радиофизика» (Москва); доцент, Московский физико-технический институт (государственный университет)

Ключевые слова: диэлектрический цилиндр неоднородная среда рассеяние электромагнитных волн численные методы

Аннотация

Разработана модификация гибридного проекционного метода (ГПМ), описанного в первой части работы, предназначенная для улучшения сходимости решения при наличии больших разрывов в профиле диэлектрической проницаемости. Модификация основана на использовании правил, установленных Л. Ли для обеспечения корректного разложения произведения периодических функций в ряд Фурье. Приведены результаты применения исходного и модифицированного ГПМ к расчету характеристик рассеяния на однородном эллиптическом цилиндре, идеально проводящем цилиндре с однородной и неоднородной плазменной оболочкой, а также полуцилиндрической линзе Максвелла. Сделано сравнение результатов, соответствующих однородным рассеивателям, с эталонными результатами, полученными с использованием метода вспомогательных источников.

Для цитирования

Некрасова Е.С., Смольникова О.Н., Скобелев С.П. Рассеяние Н-поляризованной плоской волны на неоднородном диэлектрическом цилиндре произвольного поперечного сечения. Часть 2. Модификация метода и численные результаты // Радиотехника. 2018. № 10. С. 42–53. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-201810-06

Список источников

Некрасова Е.С., Смольникова О.Н., Скобелев С.П. Рассеяние Н-поляризованной плоской волны на неоднородном диэлектрическом цилиндре произвольного поперечного сечения. Часть 1. Метод анализа // Радиотехника. 2018. № 4. С. 17−22.
Некрасова Е.С., Скобелев С.П. Модификация гибридного проекционного метода для электродинамического анализа неоднородного диэлектрического цилиндра произвольного поперечного сечения // Радиотехника. 2017. № 10. С. 35−43.
Tosun H. Novel differential formulation of electromagnetic scattering by dielectric cylinders of arbitrary cross-section // Proc. IEE. Microw. Antennas, Propag. 1994. V. 141. № 3. P. 189−195.
Boyer P., Popov E., Neviere M., Tayeb G. Diffraction theory in TM polarization: application of the fast Fourier factorization method to cylindrical devices with arbitrary cross section // J. Opt. Soc. Am. A. 2004. V. 21. № 11. P. 2146−2153.
Lalanne P., Morris G.M. Highly improved convergence of the coupled-wave method for TM polarization // J. Opt. Soc. Am. A. 1996. V. 13. № 4. P. 779−784.
Granet G., Guizal B. Efficient implementation of the coupled-wave method for metallic gratings in TM polarization // J. Opt. Soc. Am. A. 1996. V. 13. № 5. P. 1019−1023.
Li L. Use of Fourier series in the analysis of discontinuous periodic structures // J. Opt. Soc. Am. A. 1996. V. 13. № 9. P. 1870−1876.
Popov E., Neviere M. Grating theory: new equations in Fourier space leading to fast converging results for TM polarization // J. Opt. Soc. Am. A. 2000. V. 17. № 10. P. 1773−1784.
Коробкина А.В., Скобелев С.П. Сравнение некоторых модификаций метода вспомогательных источников // Радиотехника. 2017. № 4. С. 60−65.
Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. Изд. 2-е. М.: Наука. 1967.
Габдуллина А.Р., Смольникова О.Н., Скобелев С.П. Некоторые особенности электромагнитного рассеяния на радиально неоднородных цилиндрах с положительным и отрицательным показателем преломления // Радиотехника. 2017. № 10. С. 18−29.
Некрасова Е.С. Модификация гибридного проекционного метода для электродинамического анализа неоднородного диэлектрического цилиндра произвольного поперечного сечения. Бакалаврская выпускная работа. Москва. МФТИ. 2018.

[1] Некрасова Е.С., Смольникова О.Н., Скобелев С.П. Рассеяние Н-поляризованной плоской волны на неоднородном диэлектрическом цилиндре произвольного поперечного сечения. Часть 1. Метод анализа // Радиотехника. 2018. № 4. С. 17−22.

[2] Некрасова Е.С., Скобелев С.П. Модификация гибридного проекционного метода для электродинамического анализа неоднородного диэлектрического цилиндра произвольного поперечного сечения // Радиотехника. 2017. № 10. С. 35−43.

[3] Tosun H. Novel differential formulation of electromagnetic scattering by dielectric cylinders of arbitrary cross-section // Proc. IEE. Microw. Antennas, Propag. 1994. V. 141. № 3. P. 189−195.

[4] Boyer P., Popov E., Neviere M., Tayeb G. Diffraction theory in TM polarization: application of the fast Fourier factorization method to cylindrical devices with arbitrary cross section // J. Opt. Soc. Am. A. 2004. V. 21. № 11. P. 2146−2153.

[5] Lalanne P., Morris G.M. Highly improved convergence of the coupled-wave method for TM polarization // J. Opt. Soc. Am. A. 1996. V. 13. № 4. P. 779−784.

[6] Granet G., Guizal B. Efficient implementation of the coupled-wave method for metallic gratings in TM polarization // J. Opt. Soc. Am. A. 1996. V. 13. № 5. P. 1019−1023.

[7] Li L. Use of Fourier series in the analysis of discontinuous periodic structures // J. Opt. Soc. Am. A. 1996. V. 13. № 9. P. 1870−1876.

[8] Popov E., Neviere M. Grating theory: new equations in Fourier space leading to fast converging results for TM polarization // J. Opt. Soc. Am. A. 2000. V. 17. № 10. P. 1773−1784.

[9] Коробкина А.В., Скобелев С.П. Сравнение некоторых модификаций метода вспомогательных источников // Радиотехника. 2017. № 4. С. 60−65.

[10] Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. Изд. 2-е. М.: Наука. 1967.

[11] Габдуллина А.Р., Смольникова О.Н., Скобелев С.П. Некоторые особенности электромагнитного рассеяния на радиально неоднородных цилиндрах с положительным и отрицательным показателем преломления // Радиотехника. 2017. № 10. С. 18−29.

[12] Некрасова Е.С. Модификация гибридного проекционного метода для электродинамического анализа неоднородного диэлектрического цилиндра произвольного поперечного сечения. Бакалаврская выпускная работа. Москва. МФТИ. 2018.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи