Описывается программа вычисления параметров квазистатического магн. поля при проектировании планарных схемных элементов без потерь с почти произвольной формой. Показаны по сравнению с методом полноволнового анализа возможности описываемой программы, основанной на формулировании в конечных разностях скалярного магн. потенциала, по сокращению в 20 раз машинного времени и в 3 раза используемого объема памяти при разработке эквивалентных схем элементов с сосредоточенными параметрами. Отмечается, что для структур с размерами существенно меньше длины волны сигналов программа позволяет составлять эквивалентные схемы непосредственно, а при моделировании магн. полей в более крупных структурах ее можно использовать в комбинированном динамико-статическом полноволновом анализе. Библ. 6.

В задаче дифракции на гладком выпуклом теле важную роль играют волны соскальзывания, дающие асимптотику дифрагированного поля в зоне тени. Известные результаты, полученные методом пограничного слоя, не позволяют объяснить некоторые свойства волн соскальзывания на сильно вытянутых телах. Исследованы волны соскальзывания на сильно вытянутых телах, когда бинормальная кривизна поверхности асимптотически велика. Полученные асимптотики содержат решения дифференциального уравнения типа Гойна. Проведен численный анализ дисперсионного уравнения для поверхностных волн. Установлено, что магн. волна соскальзывания распространяется по поверхности удлиненного тела с существенно меньшим затуханием, чем предсказывается обычной теорией. Библ. 5.

Исследовано рассеяние эл-магн. волн заглубленной круговой рамкой с нелинейными нагрузками на 3-ей гармонике облучающего сигнала. Разработана методика вычисления амплитудно-фазового распределения плотности тока, формирующего вторичное поле, основанная на использовании рядов Фурье и функциональных рядов Вольтерра. Проведен расчет эффективной поверхности рассеяния рамки на 3-ей гармонике. Оценено влияние комплексной диэл. проницаемости среды на “нелинейную” эффективную поверхность рассеяния. Библ. 14.

Решается задача о распространении плоской эл-магн. волны в плоском неоднородном слое диэлектрика произвольной толщины. Дан точный метод решения для дискретной модели среды. Проведены исследования точного решения мат. задачи нормального падения плоской волны на плоский линейный слой без поглощения. Полученное точное решение мат. задачи уточняет известное решение для линейного слоя через функции Эйри. Исследован случай малого угла падения при малых потерях. Приводятся оценочные формулы и дается критерий появления поверхностной волны вдоль слоя. Библ. 7.

Рассматривается приближение однонаправленного распространения (или параксиальное приближение), применяемое при мат. моделировании волновых полей различной природы. Приближение использует замену точного волнового уравнения приближенным уравнением эволюционного типа, допускающим эффективное численное решение. Показано, что сохранение энергии и взаимность, присущие волновым полям, тесно связаны между собой и их определение требует последовательного учета при выводе параболического уравнения для изменения параметров среды на трассе распространения. Приведен пример широкоугольного параболического уравнения, обеспечивающего выполнение принципа взаимности и закона сохранения энергии в средах с кусочно-гладкой зависимостью параметров от координат. Библ. 15.

Рассмотрен алгоритм совместной обработки вертикальной составляющей эл. и горизонтальной составляющей магн. полей, позволяющий определить дальность до эквивалентного дипольного источника эл-магн. излучения. Найдены зависимости мат. ожидания и дисперсии погрешности определения дальности от спектра источника и передаточной функции входного фильтра. Полученные оценки для частного случая, соответствующего усредненному источнику молниевых разрядов, показывают возможность использования исследуемого алгоритма в системах местоопределения грозовых очагов и позволяют выработать требования к аппаратному обеспечению таких систем. Приведены сведения о комплексе программ для системы местоопределения грозовых очагов. Библ. 9.

Рассматривается традиционная трактовка индуцированных магн. полей в формулировках магн. потока, которая приводит к различным проблемам потери полноты (выражений типа “flux-cutting” и “flux linking”). Эти проблемы особенно существенны, когда в решаемых задачах есть движущиеся элементы. Решение задач путем прямого решения уравнений Максвелла сложны и поэтому не применяются. Предлагается использование магн. векторного потенциала A. Практическое значение A заключается в том, что в расчете эл-магн. полей зависимость магн. векторного потенциала A от токов существенно упрощается. Индукция B является дифференциалом A, что позволяет устранить ряд трудностей. Показано, что использование A для описания магн. явлений помогает решить ряд сложных задач. Библ. 43.

Проведено исследование решения задачи рассеяния эл-магн. поля в большом пространстве распространения лучей при использовании сетки с малыми ячейками в методе конечных разностей во временной области (FDTD) и единой теории дифракции в части пространства. Рассматривается моделирование рассеяния падающих лучей от объекта, частично заключенного в область, анализируемую методом FDTD, и частично структура этого отражающего объекта расположена в области анализа с помощью единой теории дифракции. Показано, что такой гибридный метод анализа оказывается более эффективным при моделировании рассматриваемой задачи, чем традиционный метод FDTD. Библ. 5.

Анализируется ситуация, когда на цилиндрическую замкнутую идеально проводящую поверхность с произвольным поперечным сечением падает плоская H-поляризованная волна, а интенсивность магн. поля удовлетворяет двумерному уравнению Гельмгольца с заданным граничным условием. Рассмотрена обратная задача восстановления формы рассеивателя на основе “погружения” в более общую задачу (когда импеданс также считается искомым). Обратная задача сведена к нелинейному операторному уравнению. Проведено усовершенствование метода решения вспомогательной обратной задачи определения импедансного покрытия. Предложенный эффективный алгоритм численного решения операторного уравнения обладает существенно более высокой скоростью сходимости по сравнению с обычно применяемыми методами. Библ. 2.

Анализ характеристик рассеяния эл-магн. волн почти плоскими структурами с двумерной геометрией производится на основе метода моментов с по-точечным согласованием, выполняемым с помощью матричной итеративной процедуры при каноническом разложении поверхности в форме сетки. Интегральное уравнение рассеяния включает в себя дифракционный скалярный интеграл Кирхгофа и функцию Ханкеля 2-го порядка и содержит 2 вида матричных элементов, обладающих разной сходимостью при градиентном решении уравнения. Приведены результаты анализа рассеяния радиоволн морской поверхностью на частоте 10 ГГц при малых углах наклона луча к поверхности. Библ. 14.

Предложен новый элемент для выражения влияния входа/выхода при анализе т. н. p-адаптивным методом конечных элементов. Элемент расчета назван Port Element и состоит из набора сегментов, каждый из которых представляет эл-магн. поле с помощью иерархических полиномов высокого порядка, согласованных с полиномами, описывающими внутр. поле имитируемой системы. Продолжение процесса р-адаптации заключается в учете числа мод в волноводе, оказывающих влияние на поле входа/выхода, что существенно увеличивает точность формируемых граничных условий. Показано, что результаты решения нескольких задач в Н-плоскости прямоугольного волновода при использовании нового элемента расчета обеспечивает адаптивную сходимость к тем же самым параметрам рассеяния вне зависимости от того, на каком расстоянии от стенки волновода расположен порт СВЧ прибора.

Изложены современные методы и алгоритмы численного моделирования нестационарных эл-магн. полей. Основное внимание уделено методу конечных разностей во временной области. Дается формулировка метода, способы учета свойств среды таких как неоднородность, анизотропия, дисперсия, нелинейность. Приводятся алгоритмы аппроксимации граничных условий, задания источников возбуждения, ограничения расчетной области при решении внешних задач электродинамики, вычисления параметров систем по результатам моделирования. Библ. 34.

Представлены результаты численного моделирования процессов взаимодействия и генерации солитонов в нелинейных интегрируемых системах, допускающих существование солитона предельной амплитуды. В качестве такой интегрируемой системы рассмотрено уравнение Гарднера, частными случаями которого являются уравнение Кортевега – де Вриза (для квадратичной нелинейности) и модифицированное уравнение Кортевега – де Вриза (для кубической нелинейности). Показано, что в процессе эволюции на гребне предельного солитона появляются солитоны противоположной полярности. Библ. 12.

Рассматривается задача измерения значений физ. параметров слоев как в составе готового изделия из композиционных диэл. материалов, так и в процессе его изготовления. Решение задачи проводится радиофиз. методами с использованием многочастотных методов СВЧ-зондирования. Для определения зависимости амплитуды пика временного сигнала, отраженного от слоистой структуры, используется метод синтезирования огибающей радиоимпульса. Исследованы возможности применения модели гауссовых пучков при определении зависимости амплитуды пика отраженного сигнала в методе синтезирования огибающей радиоимпульса. Показано, что гауссовы пучки достаточно хорошо описывают реальные волновые процессы излучения из рупора и открытого конца волновода. Библ. 5.

Расчет диаграмм вторичного рассеяния эл-магн. волны структурами с криволинейной поверхностью на основе метода конечных разностей во временной области (FDTD) связан с необходимостью применения маломасштабной дискретизации, что увеличивает объем вычислений. Задача м. б. решена с меньшими затратами при использовании комбинированного алгоритма, состоящего в разбиении большей части объема в прямоугольной системе координат за исключением небольшого числа неортогональных граничных ячеек. Генерирование решетки производится путем выбора положения узлов модифицированной решетки. Даны примеры расчета поля в круглом и прямоугольном волноводах на основе предлагаемого алгоритма. Библ. 13.

Рассматривается задача рассеяния плоской волны дифракционной решеткой из резистивных и диэл. полосок. Формулировка задачи содержит граничные условия резистивного типа, которые определяют ненулевые скачки тангенциальных полевых компонент. Отдельно рассмотрены 2 случая различной поляризации, определяющие различные свойства основных уравнений. Метод решения основан на аналитической инверсии статистической части полноволновых уравнений и на алгоритме численного решения с быстрой сходимостью. Решения задачи распространены на случай тонкой диэл. дифракционной решетки. Введены параметры магн. резистивности, необходимые для определения скачков тангенциального эл. поля и в конечном счете входящие в решения обеих типов уравнений. Получены зависимости передаваемой, отражаемой и поглощаемой частей мощности от эл. параметров и свойств материалов. Приведены асимптотические выражения для однородных полей, основанные на итерационных решениях аналитических формулировок. Библ. 21.