Статья

Название статьи РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ТЕЛОМ ВРАЩЕНИЯ, РАСПОЛОЖЕННЫМ НА МНОГОСЛОЙНОМ ПОЛУПРОСТРАНСТВЕ
Автор С.Г. Грищенко, Н.Н. Киcель, А.А. Ваганова
Рубрика РАЗДЕЛ II. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Месяц, год 11, 2013
Индекс УДК 621.371.332.4
DOI
Аннотация Задачи рассеяния электромагнитных волн важны в радиолокации и антенной технике. Данная работа посвящена рассеянию электромагнитных волн телами вращения, расположенными на многослойном полупространстве, неровность границ которого удовлетворяет критерию Релея. Для решения задачи использован метод геометрической оптики. Траектории лучей в многослойной среде представлены направленными отрезками, каждый из которых представляет собой геометрический путь луча между двумя соседними границами. Разработан и протестирован оригинальный рекуррентный алгоритм нахождения траекторий лучей, многократно переотраженных между границами многослойной среды и рассеянных в направлении точки наблюдения. Уточнение геометрооптического решения достигнуто учетом кривизны границ многослойного тела вращения и кривизны фронта электромагнитной волны в многослойной среде. Алгоритм решения задачи протестирован для многослойных объектов, расположенных на плоскослоистом полупространстве как модели земной поверхности.

Скачать в PDF

Ключевые слова Рассеяние электромагнитных волн; многослойная модель земной поверхности; тело вращения.
Библиографический список 1. Young R.P. Low scatter mirror degradation by particle contamination // Opt. Eng. – 1976. – Vol. 15. – P. 516-520.
2. Johnson B.R. Light scattering from a spherical particle on a conducting plane: i Normal incidence // J. Opt. Soc. Am. – 1992. – Vol. 9. – P. 1341-1351.
3. Lindell I.V., Sihvola A., Muinonen K., and Barber P. Scattering by small object close to an interface: I. Exact image theory formulation // J. Opt. Soc. Am. – 1991. – A 8. – Р. 472-476.
4. Chao J.C., Rizzo F.J., Elshafiey I., Liu Y.J., Upda L. and Martin P.A. General formulation for light scattering by a dielectric body near a perfectly conducting surface // J. Opt. Soc. Am. – 1996. – Vol. 13, № 2. – P. 338-344.
5. Bobbert P.A. and Vlieger J. Light scattering by a sphere on a substrate // Physica. – 1986. – Vol. 137. – P. 209-242.
6. Germer T.A. Light scattering by slightly nonspherical particles on surfaces // Opt. Lett. – 2002. – Vol. 27. – P. 1159-1161.
7. Eremin Y.A., Stover J.C. and Orlov N.V. Modeling scatter from silicon wafer features based on discrete sources method // Opt. Eng. – 1999. – Vol. 38. – P. 1296-1304.
8. Schmehl R., Nebeker B.M. and Hirleman E.D. Discrete-dipole approximation for scattering by features on surfaces by means of a two-dimensional fast Fourier transform technique // J. Opt. Soc. Am. – 1997. – Vol. 14. – P. 3026-3036.
9. Kim J.H., Ehrman S.H., Mulholland G.W. and Germer T.A. Polarized light scattering by dielectric and metallic spheres on silicon wafers // Appl. Opt. – 2002. – Vol. 41, № 25. – P. 5405-5412.
10. Назарчук З.Т. Численное исследование дифракции волн на цилиндрических структурах. – Киев: Наукова думка. – 1989. – 256 с.
11. Кочин В.Н., Литвиненко Л.Н., Просвирнин С.Л. Рассеяние волн цилиндром на границе раздела двух сред. Волны и дифракция -90. – М.: Физическое общество. – 1990. – Т. 1. – С. 270-273.
12. Butler Ch.M, Xu X.-B. and Glisson A. Current induced on a conducting cylinder located near the planar interface between two semi-infinite half-spaces // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1990. – Т. 33, № 3. – P. 616-624.
13. Xu X.-B., Butler Ch.M. Current induced by TE exitation on a conducting cylinder located near the planar interface between two semi-infinite half-spaces // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1986. – Т. 34, № 7. – P. 880-890.
14. Chen Q. and Wilton D.R. Electromagnetic scattering by three-dimensional arbitrary complex/conducting bodies // Antennas and Propagation Society International Symposium. – 1990. – Vol. 2. – P. 590-593.
15. Geng N. Electromagnetic scattering and radiation by surfaces of arbitrary shape in layered media, part i: Theory // IEEE Trans. Antennas Propag. – 2001. – Vol. 49, № 5. – Р. 740-748.
16. Michalski K.A. and Zheng D. Electromagnetic scattering and radiation by surfaces of arbitrary shape in layered media, part i: Theory // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1990. – Vol. 38, № 3. – Р. 335-344.
17. Chang H.S., Mei K.K. and Pottier E. Scattering of electromagnetic waves by buried and partly buried bodies of revolution // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. – 1985. – Vol. 23, № 4. – P. 596-605.
18. Geng N. and Carin L. Fast multipole method for scattering from an arbitrary PEC target above or buried in a lossy half space // IEEE Trans. Antennas Propag. – 2001. – Vol. 49, № 5. – Р. 740-748.
19. Обидовский В.Г., Грищенко С.Г. Применение нормированных присоединенных полиномов Лежандра в задачах электродинамики // Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог. – 1987. – Вып.6. – С. 136-139.
20. Marquart N.P., Molinet F. and Pottier E. Investigation on the polarimetric behavior of a target near the soil // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. – 2006. – Vol. 44, № 10. – P. 1-9.
21. Marquart N.P., Molinet F. and Pottier E. A refined GTD ray system for an embedded object and its polarimetric behavior // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. – 2008. – Vol. 46, № 9. – P. 2538-2546.
22. Панычев А.И. Алгоритм трехмерной трассировки радиоволн локальной беспроводной сети // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 11 (136). – С. 31-41.
23. Grishchenko S.G. , Kisel′ N.N. Quasy-optical Simulation of Multilayer Objects in the Problems of the Electromagnetism // Proc. 3 Chaotic Modeling and Simul. Int. Conf. Greece. – 2010.
– CHAOS2010 Proc. on-line http://www.cmsim.net/sitebuildercontent/sitebuilderfiles/ Grish-
chenko_Kisel-Quasy-optic_simulation_of_multilayer_objects-CHAOS2010-Paper.pdf.
24. Cai-Cheng Lu, Chew W.C. Multilevel Fast Multipole Algorithm for Electromagnetic Scattering by Large Complex Objects // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1997. – Vol. 45, № 10. – P. 1488-1493.
25. 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.

Comments are closed.