Радиотехника » Расчет волновых полей в РЭА
 

Внутренние волны в лагранжевых координатах

Отмечено, что в работе Аллена и Джозефа (1989) было получено дисперсионное соотношение для внутренних волн в Лагранжевых координатах, из которого следует, что в этих координатах теряется зависимость волн от фонового потока и рефракция волн за счет фонового потока. На независимость внутренних волн от фонового потока в Лагранжевых координатах при определенных условиях указывалось также в статье Хайнса (2002). В рамках двумерной задачи выведено двумя способами идентичное дисперсионное выражение для внутренних волн при условии, что в основном состоянии компоненты скорости u, w, а также плотность являются ф-циями пространственных координат. Получено, что в дисперсионное соотношение входят пространственные производные от горизонтальных и вертикальных перемещений в фоновом потоке кси,дзета, которые аналогичны членам с пространственными производными от скорости в фоновом потоке в Эйлеровых координатах, т. е. зависимость характеристик внутренних волн от внешнего потока и возможность их рефракции сохраняется точно так же, как и при использовании Эйлеровых координат. Показано, что результаты, полученные в работе Аллена и Джозефа в случае однородного по горизонтали потока справедливы только при условии постоянной по высоте скорости и постоянной стратификации (частоте Брента-Вяйсяля N), а результаты Хайнса только при |дзета[x]|.

Ключевые слова:  

Вейвлет-анализ нелинейных волновых процессов

Вейвлет-анализ применен для описания нелинейных волновых процессов, в частности, ударных волн, солитонов, солитона огибающей, кинков и антикинков, пилообразных и кноидальных волн. Непрерывное вейвлет-преобразование и оконное преобразование Фурье, хорошо дополняющие друг друга, использованы совместно. Введены и получены числовые характеристики нелинейных волновых процессов. Предложена методика выбора оптимального вейвлетного базиса для анализа заданного нелинейного волнового процесса. Разработан новый формат представления данных, который рекомендуется для использования исследователями.

Ключевые слова:  

Метод непараметрического оценивания неявных марковских моделей, основанный на маловолновом преобразовании

Предложен новый алгоритм непараметрического оценивания неявных марковских моделей, используемых в системах распознавания речи и описываемых сдвоенным стохастическим процессом обработки результатов наблюдений за последовательными состояниями марковской цепи. Алгоритм основан на использовании в качестве базы ортонормального маловолн. преобразования с соответствующей функцией масштабирования. Для эргодической и стационарной последовательности наблюдений выведено выражение апостериорной вероятности состояний системы и построена матрица переходов из одного состояния в другое. Приведен расчет вероятности переходов для марковской модели с двумя состояниями, выполненный с помощью компьютерной программы МАТЛАБ.

Ключевые слова:  

Коэффициенты рассеяния плоской волны на шероховатой границе слоистого произвольно-анизотропного диэлектрика

В первом приближении теории возмущений по малой высоте неровностей рассчитаны коэф. рассеяния плоской гармонической эл.-магн. волны эллиптической поляризации, которая наклонно падает на статистически шероховатую границу слоистонеоднородного произвольно-анизотропного диэл. полупространства. Показано, что в принятом приближении коэф. рассеяния выражаются через спектр высот неровностей и “внешние” параметры анизотропного полупространства с идеально ровной поверхностью, а именно плосковолновые коэф. отражения от невозмущенной границы и значения компонент диэл. тензора на этой границе.

Ключевые слова:  

Отражение электромагнитных волн от поверхности феррита кубической симметрии

Аналитически и численно исследован коэффициент отражения электромагнитных волн от поверхности полубесконечного непроводящего феррита кубической симметрии при учете затухания спиновых волн. Получены частотные и полевые зависимости коэффициента отражения при различных значениях параметра затухания, постоянных анизотропии и магнитострикции вдали от точки и в точке ориентационного фазового перехода. Показано, что коэффициент отражения обнаруживает пики в области частот ферромагнитного, магнитоакустического и магнитостатического резонансов. Величина пиков уменьшается при увеличении затухания спиновых волн. В области частот, меньших магнитоупругой щели, коэффициент отражения может принимать аномально малые (вплоть до нуля) и аномально большие (вплоть до единицы) значения. Эти частоты могут лежать в СВЧ-диапазоне.

Ключевые слова:  

Диффузионная модель проникновения и обратного рассеяния пучка ионов средних энергий, падающего на полубесконечную мишень

Задача о падении пучка ионов средних энергий на полубесконечную мишень решена аналитически на основе диффузионного приближения кинетического уравнения Больцмана. Предложена диффузионная модель с граничным условием, при котором диффузионный поток равен плотности потока частиц, проинтегрированной по направлениям наружу. Показано, что такая модель не содержит подгоночных параметров, является математически замкнутой и позволяет получить аналитические решения ряда транспортных задач. Установлено, что вычисленные коэффициенты обратного рассеяния пучка протонов, падающего на мишени из меди и золота, а также ионов натрия и калия, падающих на мишень из золота, хорошо соответствуют имеющимся экспериментальным данным.

Ключевые слова:  

Фазовые флуктуации радиоволн в режиме насыщенных мерцаний

Рассмотрен вопрос о фазовых флуктуациях радиоволн за сильным фазовым экраном и в толстом слое. Показано, что распределение флуктуаций фазы принимаемого излучения в точке наблюдения, расположенной в зоне насыщенных мерцаний за турбулентным фазовым экраном, практически совпадает с нормальным распределением фазовых флуктуаций волны на экране. При этом амплитудные и фазовые флуктуации принимаемого излучения некоррелированы как при одиночном приеме, так и при разнесении точек наблюдения на расстояния, превышающие характерный пространственный масштаб дифракционной компоненты комплексного поля принимаемого сигнала. Получены выражения для среднего квадрата и структурной функции фазовых флуктуаций радиоволн за турбулентным фазовым экраном в режиме насыщенных мерцаний. Показано, что структурная функция флуктуаций фазы в дифракционной компоненте рассеянного поля, которая и формирует насыщенные мерцания принимаемого излучения, практически совпадает со структурной функцией фазовых флуктуаций на экране. Показано также, что при расчетах статистических характеристик фазовых флуктуаций плоской волны в зоне насыщенных мерцаний в толстом слое с крупномасштабными неоднородностями показателя преломления можно не учитывать дифракционные эффекты, а соответствующие расчеты следует вести в геометрооптическом приближении.

Ключевые слова:  

Подход к решению задачи распространения радиоволн в волноводе с локальной трехмерной анизотропной нерегулярностью

Излагается возможный подход к решению задачи распространения радиоволн в волноводе с локальной трехмерной анизотропной нерегулярностью. В задаче о поле вертикального эл. диполя в волноводной области, ограниченной заданными поверхностями, компоненты эл-магн. поля м. б. определены как решение системы поверхностных интегральных уравнений, которые получают при помощи векторного аналога теоремы Грина и выражают связь значений поля во внутренней точке волновода со значениями его и его нормальной производной. Произведена оценка влияния анизотропии нерегулярности методом последовательных приближений, используя в качестве нулевого шага скалярное решение, либо векторное изотропное решение исходной задачи. Библ. 2.

Ключевые слова:  

Анализ быстродействующих межсоединений в условиях воздействия электромагнитных помех

Представлена модель межсоединений большой эл. длины, находящихся под воздействием падающей волны помехи, основанная на использовании скачкообразного изменения частоты сигнала и согласования моментов распределения при разложении в ряд. Эл. основой модели является многопроводная линия передачи с дополнительными распределенными источниками и сосредоточенными элементами. Записано модифицированное телеграфное уравнение структуры при воздействии падающей плоской волны и составлена метрица модифицированной узловой проводимости в частотной области. После разложения переменных уравнений в ряд Тейлора производится согласование моментов распределения, позволяющее сформировать передаточную функцию системы низкого порядка. Отмечается возможность использования предлагаемого алгоритма при анализе микроволновых ИС и печатных плат, содержащих нелинейные элементы. Библ. 38.

Ключевые слова:  

Вычисления паразитных полей в задачах электромагнитного рассеяния

Рассматривается решение двухмерной задачи отражения падающей периодической волны идеальным проводником в заданных граничных условиях, позволяющее непосредственно вычислять параметры возникающих при этом паразитных стационарных полей, влияющих на магн. составляющую отраженной волны. Определяется источник возникновения указанных паразитных полей и выводится граничные условиях, а также дифференциальные уравнения для вычисления их характеристик, не прибегая к эмпирической обработке путем амплитудного усреднения. Описывается несколько процедур устранения паразитных полей и дается численное сравнение их эффективности. Библ. 4.

Ключевые слова:  

Распространение электромагнитных волн в диэлектрике с решеткой металлических проводников

Приведены результаты теор. и эксперим. исследования распространения излучения с длиной волны в пределах дальней части ИК диапазона в диэлектрике, в котором сформирована решетка металлических проводников. В эксперим. условиях используется стеклянная микроканальная пластина, в которую вводится расплавленный Zn. В качестве средства теор. исследования используется динамическое приближение Максвелла-Гарнетта, с помощью которого формулируется самосогласованная модель распространения эл-магн. волн в диэл. среде. Приведены результаты сравнения теор. и эксперим. данных. Библ. 30.

Ключевые слова:  

Уточненные выражения для коэффициентов дифракции электромагнитных волн на диэлектрических клиньях с потерями

Представлены выражения для уточненных расчетных значений внешних полей дифракции на диэл. объектах с потерями. Традиционные представления системы коэффициентов дифракции в соответствии с универсальной теорией дифракции в формулировке Luebbers реконструированы для выявления физ. смысла происходящих процессов через угловые зависимости коэф. дифракции. Приведены теор. обоснования проведенных преобразований и дана оценка их достоверности по сравнению с результатами полноволнового анализа. Полученные выражения имеют большую точность, широкого диапазона внутренних углов отражения и при любых углах наблюдения. Библ. 8.

Ключевые слова:  

Алгоритм расчета электромагнитных полей, рассеянных идеально проводящим трехосным эллипсоидом в резонансной области

В докладе рассматриваются теоретические основы метода дискретных источников решения задачи дифракции плоской эл.-магн. волны на проводящих трехмерных телах. На его основе предложен алгоритм расчета отражательных характеристик идеально проводящего трехосного эллипсоида, ориентированный. Работоспособность алгоритма показана на примере, расчета диаграмм рассеяния эл.-магн. поля идеально проводящей сферой. Приведены результаты расчетов диаграмм рассеяния различных эллипсоидов.

Ключевые слова:  

Функция угловой корреляции волн, рассеиваемых цилиндрами со случайным распределением

Функции угловой корреляции эл-магн. волн, рассеиваемых неровными поверхностями, нашли применение в РЛС, предназначенных для обнаружения подповерхностных объектов. Приводятся результаты моделирования и эксперим. исследований угловой корреляции, а также сопутствующих явлений в виде характеристик угловой памяти, характеризующих сигнатуру флюктуаций когерентной волны в неупорядоченной среде. В качестве модели был выбран набор цилиндров разных размеров, изготовленных из разных диэл. материалов и размещенных по случайному закону. Измерения проводились в диапазоне ММВ и имели целью построение трехмерных угловых корреляционных функций. Измерения проводились с помощью измерителя рассеяния и векторного анализатора. Отмечается хорошее совпадение эксперим. данных с результатам моделирования, выполненного с применением функции Грина. Библ. 14.

Ключевые слова:  

Причины уменьшения скорости движения фотона в прозрачной среде

Описание движения фотона в прозрачной среде сделано с учетом всех возможных траекторий его распространения. Показано, что уменьшение фазовой скорости света (фазовой скорости фотонов) можно описать количественно, приняв во внимание вклад всех возможных классических путей движения фотона до детектора. В число этих путей входит множество отрезков между отражениями фотона от атомов среды распространения. Библ. 22.

Ключевые слова:  

Схема конечных разностей для решения уравнений Максвелла во временной области в криволинейных координатах

Представлена схема конечных разностей для решения уравнений Максвелла во временной области в криволинейной системе координат. Все составляющие эл. и магн. полей определены в одной и той же точке. Для сохранения точности решения использована комбинация односторонних операторов для вычисления пространственных производных. Область вычислений ограничена криволинейным идеально проводящим слоем. Сделано сравнение полученных результатов с данными, имеющимися в литературе для колебаний типа TE, отраженных проводящими цилиндрами. Получены уравнения для 3-мерного случая. Библ. 16.

Ключевые слова: