Сравнительный электродинамический анализ и оптимизация радиально-неоднородных цилиндрических поглощающих элементов
- 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)
Аннотация
Рассмотрен поглощающий элемент в виде двухслойного диэлектрического цилиндра с потерями в центральной области, имеющими как постоянный, так и линейный профили, а также цилиндр с потерями в оболочке и в центральной части. Цилиндры возбуждаются полем плоской Е-поляризованной волны. Разработаны алгоритмы решения задачи рассеяния и поглощения, основанные на гибридном проекционном методе. Показано, что высокая эффективность поглощения в цилиндре с оболочкой без потерь может быть достигнута только при сравнительно больших значениях внешнего радиуса. Отмечено, что введение потерь в оболочку позволяет получать высокую эффективность поглощения уже при сравнительно меньших значениях радиуса. Проведено сравнение результатов для двухслойных поглощающих цилиндров с результатами, также полученными в работе, для поглотителя в виде цилиндрической линзы Люнеберга–Гутмана с потерями, обеспечивающего еще более высокую эффективность поглощения.
Для цитирования
Чижевская Я.И., Смольникова О.Н., Скобелев С.П. Сравнительный электродинамический анализ и оптимизация радиально-неоднородных цилиндрических поглощающих элементов // Радиотехника. 2018. № 4. С. 23–32.
Список источников
- Narimanov E.E., Kildishev A.V. Optical black hole: Broadband omnidirectional light absorber // Applied Physics Letters. 2009. V. 95. P. 041106.
- Cheng Q., Cui T.J., Jiang W.X., Cai B.G. An omnidirectional electromagnetic absorber made of metamaterials // New Journal of Physics. 2010. V. 12. P. 063006.
- Kildishev A.V., Prokopeva L.J., Narimanov E.E. Cylinder light concentrator and absorber: theoretical description // Optics Express. 2010. V. 18. № 16. P. 16646−16662.
- Lu W., Jin J.-F., Lin Z., Chen H. A simple design of an artificial electromagnetic black hole // Journal of Applied Physics. 2010. V. 108. P. 064517.
- Wang H.-W., Chen L.-W. A cylindrical optical black hole using graded index photonic crystals // Journal of Applied Physics. 2011. V. 109. P. 103104.
- Габдуллина А.Р., Смольникова О.Н., Скобелев С.П. Некоторые особенности электромагнитного рассеяния на радиальнонеоднородных цилиндрах с положительным и отрицательным показателем преломления // Радиотехника. 2017. № 10. С. 18−29.
- Gutman A.S. Modified Luneberg lens // Journal of Applied Physics. 1954. V. 25. № 7. P. 855−859.
- Зайцев В.Ф., Полянин Ф.Д. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Физматлит. 2001.
- Скобелев С.П., Япарова А.А. Гибридный проекционный метод анализа волноводных решеток с выступающими диэлектрическими элементами. Двумерные задачи // Радиотехника и электроника. 2007. Т. 52. № 3. С. 311−321.
- Balanis C.A. Advanced engineering electromagnetics. N.Y.: Wiley. 1989.
- Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир. 1986.
- Янке Э., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. М.: Наука. 1964.
- Bohren C.F. How can a particle absorb more than the light incident on it? // Amer. J. Phys. 1983. V. 51. № 4. P. 323−327.