Статья

Название статьи ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРОВ РАССЕЯНИЯ СЛОЖНЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР
Автор С.Г. Грищенко, Н.Н. Киcель
Рубрика РАЗДЕЛ II. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И УСТРОЙСТВ
Месяц, год 11, 2015
Индекс УДК 621.371.332.4
DOI
Аннотация Задачи рассеяния электромагнитных волн многослойными объектами, расположенными на границе раздела (над границей или под границей) являются очень важными в радиолокации и связи. Разработан оригинальный алгоритм, улучшающий классические лучевые методы электродинамического анализа многослойных сред. Для решения задачи использован модифицированный метод геометрической оптики. Траектории лучей в модели многослойной среды представлены в виде набора направленных отрезков, каждый из которых есть геометрический путь луча между двумя соседними границами раздела сред. Разработан и протестирован оригинальный рекуррентный алгоритм определения лучей, многократно переотраженных между границами многослойной среды и рассеянных в направлении точки наблюдения. Модель подстилающей поверхности представлена в виде многослойного полупространства, шероховатость границ которого удовлетворяет критерию Релея. Описание алгоритма включает учет таких свойств многослойной среды, как потери в материале структуры, переотраженные в структуре лучи, кривизну фронта падающей волны и границ раздела сред. Модифицированный алгоритм геометрической оптики эффективнее, чем классический лучевой метод анализа объектов произвольной формы. Результаты для трехмерной задачи в виде тела вращения произвольной формы, полученные с помощью модифицированного оптического алгоритма, продемонстрировали их правильность. Получены численные результаты для многослойного тела вращения произвольной формы, расположенного в свободном пространстве и на подстилающей поверхности. Обсуждены вопросы нахождения центров рассеяния сложных многослойных структур.

Скачать в PDF

Ключевые слова Рассеяние электромагнитных волн; траектории лучей; многослойная среда; сложный многослойный рассеиватель; тело вращения; произвольно искривленная граница; рекуррентный алгоритм.
Библиографический список 1. Грищенко С.Г., Кисель Н.Н, Ткачёва А.С. Электродинамические модели рассеивателей, находящихся вблизи плоской границы раздела сред // Труды Международной научной конференции «Излучение и рассеяние электромагнитных волн» ИРЭМВ-2011. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. – С. 209-213.
2. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. – М.: Наука, 1970. – 855 с.
3. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. – М.: Наука, 1973. – 343 с.
4. Баутин А.В. и др. О вычислении коэффициентов отражения и прохождения радиоволн через плоскослоистую среду // Радиотехника и электроника. – 1976. – Т. 21, № 2. – С. 382-385.
5. Колычев С.А. К вопросу об отражении электромагнитных волн от многослойных плоских экранов // Антенны. – 2007. – № 8. – С. 3-6.
6. Колычев С.А. Возможность использования прямых рекуррентных соотношений для коэффициентов отражения и проницаемости волн при решении задач возбуждения плоскослоистой среды // Антенны. – 2012. – № 2. – С. 76-83.
7. Deschamp G.A. Ray Techniques in electromagnetics // Proс. IEEE. – 1972. – Vol. 60, No. 9. – P. 5-20.
8. Мальцев Н.Е. Применение принципа Ферма для расчетов геометроакустических лучей в волноводах переменного сечения // Теория дифракции и распространения радиоволн (6 Всесоюзный симпозиум). – М.: Изд-во АН СССР, 1973. – Т. 2. – С. 122.
9. Peters L., Каwanо Т., Swarner W.G. Approximations for dielectric or plazma scatterers // Proc.IEEE. – 1965. – Vol. 53. – No. 8. – P. 1013-1025.
10. Hyeondong Kim, Hao Ling. Electromagnetic scattering from an inhomogeneous object by ray tracing // IEEE Trans.Antennas and Propag. – 1992. – Vol. AP-40, No. 5. – Р. 517-525.
11. Панычев А.И. Алгоритм трехмерной трассировки радиоволн локальной беспроводной сети // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 11 (136). – С. 31-41.
12. Панычев А.И., Дубинская И.В. Синтез лучевой траектории проникновения сигналов WLAN в смежные помещения // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 5 (142). – С. 116-122.
13. Панычев А.И., Дубинская И.В. Анализ интенсивности сигналов локальной беспроводной сети связи в смежных помещениях // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 11 (148). – С. 44-50.
14. Панычев А.И., Ваганова А.А. Three-dimensional Tracing of WLAN Signals Between Rooms // 25th Int. Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2015). 6-12 September 2015. – Sevastopol, Crimea, 2015. – Vol. 1. – P. 211-212.
15. Арсаев И.Е. Рассеяние плоской электромагнитной волны на телах вращения с поглощающими покрытиями // Радиотехника и электроника. – 1982. – Т. 27. – С. 2101-2109.
16. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. – М.: Наука, 1980. – 304 с.
17. Грищенко С.Г. Рассеяние электромагнитной волны на теле вращения с многослойным покрытием в квазиоптической области // Радиотехника и электроника. – 1993. – Т. 38, № 8. – С. 1370-1378.
18. Грищенко С.Г. Исследование характеристик рассеяния тел вращения произвольной формы в квазиоптической области // Известия вузов. Радиоэлектроника. – 1993. – Т. 36, – № 2. – С. 69-72.
19. Грищенко С.Г., Кисель Н.Н, Ваганова А.А. Численный анализ многослойной модели земной поверхности // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 11 (148). – С. 105-116.
20. Грищенко С.Г., Кисель Н.Н, Ваганова А.А. Рассеяние электромагнитных волн телом вращения, расположенным на многослойном полупространстве // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 11 (148). – С.141-150.
21. Grishchenko S.G., Kisel N.N. Research of the Underlying Surface Model // 25th Int. Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2015). 6-12 September 2015. – Sevastopol, Crimea, 2015. – Vol. 1. – P. 1126-1127.
22. Grishchenko S.G., Kisel N.N. Microwave Model of a Scatterer, located on the underlying surface // 25th Int. Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2015). 6-12 September 2015. – Sevastopol, Crimea, 2015. – Vol. 1. – P. 1198-1199.

Comments are closed.