Исследование электромагнитного поля внутри кругового неоднородного цилиндра Текст научной статьи по специальности «Физика»

Огр. Им- пульс. Угол наблю- дения Угол паде- ния Длительн. Имп., Т Диэл. прониц. 1 -й среды. Диэл. прониц. 2-й среды Диэл. прониц. 3-й среды. Тол- щина пла- стины

1-й 30° 30° 1.0 нсек 1 10 3 1 ММ

2-й 30° 30° 0.1 нсек 1 10 3 1 мм

3-й 30° 30° 0.01 нсек 1 10 3 1 мм

ЛИТЕРАТУРА

1. Kolchigin N.N., Pivnenko S.N. "Numerical modeling of measurements of dielectric material characteristics using non-sinusoidal signals" // Conference Proceedings 1998 International conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET'98), Kharkov, Ukraine, Vol. 1, pp.346-348.

2. Лерер A.M., Самарский E.B. " Отражение электромагнитного импульса от диэлектрической пластины " // Материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием "Компьютерные технологии в инженерной и управленческой деятельности", Таганрог, 1999, С. 152-154.

УДК 621.371

А.В. Алпатова, Н.Н. Кисель,В.Н. Кисель

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ВНУТРИ КРУГОВОГО НЕОДНОРОДНОГО ЦИЛИНДРА

Задача взаимодействия электромагнитного поля с биологическими объектами в последнее время приобрела повышенный интерес из-за широкого распространения источников искусственного излучения (средств персональной связи, спутниковых систем и т.д.). В этой связи в литературе рассматриваются различные по сложности модели биологических сред [1].

В работе были рассмотрены задачи возбуждения кругового диэлектрического цилиндра с неоднородным включением при различных источниках облучения (плоская и цилиндрическая волны). Особенностью приведенной методики является комбинированное использование методов собственных функций и объемных интегральных уравнений.

Решение сведено к системе линейных алгебраических уравнений относительно значений поля в поперечном сечении включения. Для тестирования разработанного алгоритма и вычислительных программ использовалось решение задачи о падении плоской волны на двухслойный круговой диэлектрический цилиндр, полученное стандартным методом собственных функций. Результаты расчетов с высокой точностью совпали.

В работе приведены численные результаты расчета электромагнитного поля в неоднородных цилиндрических структурах при различных геометриях и электродинамических параметрах среды.

Известия ТРТУ

Тематический выпуск

При облучении структур полем нити тока рельеф поверхности имеет более неравномерный характер (поле концентрируется в непосредственной близости от излучателя), чем для плоской волны. Для неоднородных структур расположение источника играет важную роль, т.к. уровни поглощенного поля могут отличаться в несколько раз. Подобные исследования позволяют провести приближенную оценку поглощенной мощности излучения средств персональной связи пользователя.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рудаков МЛ. Модели биологических объектов при исследовании взаимодействий с электромагнитными полями в диапазоне радиочастот // Зарубежная радиоэлектроника, 1998, №2, С. 68-75.

УДК 621.371

Н.Н.Кисель, А.В.Алпатова, В,Н.Кисель

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИБЛИЖЕННЫХ МЕТОДИК УЧЕТА ТОНКИХ ПОКРЫТИЙ

Рассматривается решение модельной задачи возбуждения однородного кругового цилиндра с тонким диэлектрическим покрытием Е-поляризованной электромагнитной волной (вектор Е параллелен оси цилиндра), предназначенное для проверки границ применимости и отработки методики учета наличия тонких покрытий при наличии криволинейных граничных поверхностей. Решение получено двумя способами, каждый из которых может быть распространен на случай криволинейных границ произвольной формы. Первый из них основан на дополнении строгого метода собственных функций (МСФ) введением эквивалентных токов поляризации в объеме покрытия, второй - на использовании в рамках МСФ неоднородных граничных условий (приближение бесконечно тонкого покрытия). Введение токов поляризации позволяет точнее учитывать особенности неоднородных покрытий конечной (и, может быть, переменной) толщины; в рамках решения данной задачи можно исследовать различные способы аппроксимации поля в объеме покрытия и свойства соответствующих эффективных алгоритмов. Выбор модельной структуры (кругового цилиндра с однородным диэлектрическим покрытием постоянной толщины) объясняется тем, что именно в этом случае легко выявить пределы применимости приближения тонкого слоя, используя для сравнения результаты строгого расчета возбуждения аналогичной структуры хорошо известным методом собственных функций.

В докладе рассмотрены результаты тестовых расчетов в сравнении между собой и с результатами использования МСФ для решения задачи возбуждения 2-слойного кругового цилиндра при различной толщине покрытия. Рассмотрен однородный цилиндр радиуса ка=3,0 с диэлектрической проницаемостью £=3,0-/0,5 и покрытием толщиной кт=§,\ (для первого случая) и кг= 0,5 (для второго) из ма-