Архив метки: рассеяние электромагнитных волн

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАССЕЯНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ С ПОГЛОЩАЮЩИМИ КОМПОНЕНТАМИ В ЧАСТОТНОМ ДИАПАЗОНЕ

УДК 621.396

А.А. Жилина, В.Н. Кострова

Актуальность исследования обусловлена тем, что в современных электродинамических системах при их моделировании и проектировании исследователи не всегда имеют информацию о ее функционировании в заданном частотном диапазоне. В данной статье рассматривается методика прогнозирования радиолокационных характеристик (РЛХ) металлических объектов, содержащих поглощающие компоненты, в некотором частотном диапазоне, при этом используются данные о том, какие рассеивающих свойства компонентов этих объектов. Ведущим подходом к исследованию данной проблемы является использование аппарата функции Грина. Рассеянные электромагнитные поля рассчитывались на базе метода интегральных уравнений. При учете поглощающей компоненты использовались импедансные граничные условия. Даны примеры прогнозирования РЛХ в случае, когда на объект падает Е-поляризованная плоская электромагнитная волна. Была проведена аппроксимация характеристик рассеяния в заданном секторе углов на основе алгебраического полинома, приведены коэффициенты полинома. Был разработан алгоритм синтеза размеров объекта на основе данных прогнозирования уровней электромагнитных волн. Приведена зависимость ошибки прогнозирования значений электромагнитного поля от полосы частот. Материалы статьи представляют практическую ценность для специалистов, связанных с разработкой сложных электродинамических структур.

Ключевые слова: радиосвязь, рассеяние электромагнитных волн, прогнозирование, поглощение, частотный анализ, синтез.

Полный текст статьи:
ZhilinaKostrova_3_17_1.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ НА ПОВЕРХНОСТИ СОСТАВНОГО ИМПЕДАНСНОГО ЦИЛИНДРА

УДК 621.396

В.В. Костюченко, В.Н.Кострова

В работе рассматривается задача рассеяния электромагнитного импульса на составном диэлектрическом цилиндре, имеющем в верхней и нижней полуплоскостях разные значения импеданса. Возбуждение цилиндра происходит на основе стороннего источника, представляющего собой бесконечную вдоль боковой стороны нить. Исходя из уравнений Максвелла, выводится волновое уравнение. Определена функция Грина составного импедансного цилиндра. Выведено выражение для импедансных граничных условий на поверхности цилиндра. Проведен расчет магнитной составляющей электромагнитного поля в дальней зоне в зависимости от времени для разных значений импеданса цилиндра.

Ключевые слова: рассеяние электромагнитных волн, импедансный цилиндр, импульс, волновое уравнение.

Полный текст статьи:
KostyuchenkoKostrova_2_17_1.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ РАССЕЯНИЯ РАДИОВОЛН НА ОБЪЕКТЕ, НАХОДЯЩЕМСЯ ПОД ЗЕМНЫМ ПОКРОВОМ

УДК 621.396

В.Н.Кострова, Е.А.Рыбальченко

В статье рассматривается аналитическое решение во временной области уравнения Поклингтона для прямой тонкой проволоки, имеющей конечную длину, находящуюся под земным покровом на определенной глубине. Данная проволока возбуждается электромагнитной волной. Описание перехода земля-воздух осуществляется по упрощенной модели для коэффициента отражения. Аналитическое решение производится на основе использования преобразования Лапласа и теоремы Коши. Приведены результаты численных расчетов возбуждаемого тока во временной области для различных параметров — проводимости среды. Даны рекомендации по использованию метода параллельных вычислений для ускорения численного решения задачи.

Ключевые слова: связь, рассеяние электромагнитных волн, моделирование во временной области, интегральные уравнения.

Полный текст статьи:
KostrovaRibalchenko_4_16_1.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ОРУЖИЯ НА ТЕЛЕ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ЕГО ИМПУЛЬСНОМ ОБЛУЧЕНИИ

УДК 621.396

Д.А.Сердюцкая, А.А.Максимова

Рассматриваются возможности обнаружения и идентификации металлических предметов и, в особенности, оружия, с размером, порядка одного-двух дециметров, которые скрыты на человеческом теле, на основе использования фазированной антенной решетки, в которую входят сверхширокополосные приемопередатчики. За счет использования СШП-сигналов происходит возбуждение колебаний на резонансных частотах и особенно на основном резонансе, что определяет четкое выделение объекта. Широкополосное облучение объекта СВЧ-сигналом в соответствующем частотный диапазоне, это несколько сотен мегагерц, ведет к возникновению низкочастотных резонансов и задержке в отклике на приемнике при использовании фазированных решеток для визуализации радиоизображения. Дальнейшая обработка отраженного сигнала включает в себя классификацию скрытого объекта на основе соответствующих его резонансных частот, что позволяет отличить пистолеты и ножи от полезных предметов, таких как мобильные телефоны и камеры.

Ключевые слова: импульс, рассеяние электромагнитных волн, безопасность, идентификация объектов..

Полный текст статьи:
SerdyutskayaMaksimova_3_16_1.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА МОМЕНТОВ

УДК 621.396

Д.Г.Панарин

Рассматривается подход, направленный на решение задач, связанных с рассеянием электромагнитных волн на объектах больших размеров, базирующийся на комбинации поверхностных интегральных уравнений и метода моментов. Применяются стандартные базисные и пробные функции в методе моментов в процессе сведения интегрального уравнения к системе линейных уравнений для случая, когда матрица импедансов является сильно заполненной. Используется вейвлет-преобразование для того, чтобы упростить эту матрицу. Проводится сравнение результатов, которые получены на основе рассматриваемого подхода и других методов.

Ключевые слова: интегральное уравнение, метод моментов, вейвлет-преобразование, рассеяние электромагнитных волн.

Полный текст статьи:
Panarin_3_16_1.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА ОБЪЕКТЕ У НЕРОВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

УДК 621.396

Д.А.Сердюцкая

На основе моделирования в рамках метода интегральных уравнений рассматриваются процессы рассеяния электромагнитной волны от идеально проводящего объекта, который находится над неровной поверхностью. Закономерность изменения профиля шероховатой поверхности подчиняется гауссовому распределению. Используется подход, базирующийся на основе процедуры Монте-Карло для того, чтобы осуществить расчет функции угловых корреляций, которая зависит от расстояния объекта до поверхности, его размера и его положения относительно горизонтали. Изменение значения этой функции может использоваться для уточнения положения объекта. Проводится анализ статистических характеристик с точки зрения обнаружения объекта.

Ключевые слова: рассеяние электромагнитных волн, неровная поверхность, интегральные уравнения.

Полный текст статьи:
Serdyutskaya_3_16_1.pdf

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАССЕЯНИЯ РАДИОВОЛН НА ДВУМЕРНЫХ ЦИЛИНДРАХ

УДК 519.6

В.Н.Кострова, Е.А.Рыбальченко

Применяются принципы суперпозиции для анализа нормальных плоских волн, падающих на бесконечно длинные проводящие или диэлектрические круговые цилиндры с многослойными покрытиями из магнитодиэлектрических материалов с целью минимизации или максимизация эффективной поверхности рассеяния (ЭПР). Рассмотрен случай TE и ТМ поляризаций падающей волны. Оптимизация ЭПР методом наименьших квадратов приводит к определению толщины слоя и материала с комплексными значениями магнитной и диэлектрической проницаемости. Также проведен анализ чувствительности ЭПР с учетом геометрических параметров и параметров материала для проводящего цилиндра с магнитодиэлектрическим покрытием

Ключевые слова: связь, рассеяние электромагнитных волн, интегральные уравнения, цилиндр.

Полный текст статьи:
KostrovaRibalchenko_3_16_2.pdf

ПРИМЕНЕНИЕ ГИБРИДНОГО МЕТОДА ДЛЯ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК
РАССЕЯНИЯ ОБЪЕКТОВ НАД ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

УДК 621.396

Т.В. Глотова

Рассматривается итеративный гибридный метод, сочетающий аппроксимацию Кирхгофа и многоуровневый быстрый мультипольный алгоритм (MLFMA) для моделирования электромагнитного рассеяния от трехмерных (3-D) объектов над двумерной (2-D) случайной диэлектрической шероховатой поверхностью. Предложены некоторые способы ускорения вычислений. Во-первых, для ускорения вычисления электромагнитного поля в дальней зоне используется аппроксимация (FAFFA) процесса взаимодействия между шероховатой поверхностью и объектом. Во-вторых, опираясь на механизм рассеяния над шероховатой поверхностью, выведено правило для умеренно шероховатой поверхности для бистатического рассеяния, которое может в дальнейшем снизить число итераций при моделировании. По сравнению с традиционными методами, в рамках гибридного метода появляются возможности для анализа рассеяния 3-D объекта, лежащего над случайными шероховатыми поверхностями.

Ключевые слова: рассеяние электромагнитных волн, гибридный метод, моделирование, шероховатая поверхность.

Полный текст статьи:
Glotova_1_16_3.pdf

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК В ЗАДАЧЕ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА ОБЪЕКТЕ

УДК 621.396

А.В. Башкатов

Работа посвящена анализу возможностей прогнозирования характеристик в задачах, связанных с рассеянием электромагнитных волн. Для простейшего объекта – цилиндра были продемонстрированы закономерности изменения элементов функции Грина для различных значений радиуса цилиндра.

Ключевые слова: рассеяние электромагнитных волн, прогнозирование, функция Грина.

Полный текст статьи:
Bashkatov_3_13_1.pdf

ПРОБЛЕМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ДИФРАКЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

УДК 621.396

А.П. Преображенский

Проведен анализ возможности использования метода роя пчел при анализе дифракционных характеристики технических объектов.

Ключевые слова: оптимизация, дифракция, рассеяние электромагнитных волн.

Полный текст статьи:
Preobrazhensky_2_14_1.pdf