Решение проблемы эл.-магн. рассеяния для проводящих тел сложной формы с помощью метода моментов при аппроксимации поверхностных токов линейной суперпозицией базовых функций связано с большими вычислительными затратами. Предлагается использование в каких случаях адаптивного многомасштабного метода моментов, включающего разбиение поверхности на треугольные элементы, характеризующиеся базовыми функциями, с последующим матричным преобразованием. Такая процедура дает возможность решения уравнения Фредхольма первого порядка на основе многомасштабного представления поверхности. Даны примеры использования метода при анализе распределения амплитуд и фаз поверхностных токов для трехмерных структур.

Представлены однородные ВЧ выражения для эл-магн. рассеяния на кромках из анизотропных импедансных поверхностей, облучаемых наклонной волной. Рассматриваемые специфические анизотропные импедансные граничные условия позволяют пренебречь поверхн. импедансом вдоль принципиально анизотропной оси и произвольно определить граничные условия вдоль ортогонального направления. В некоторых случаях тензорный поверхн. импеданс м. б. представлен точной моделью, описывающей свойства рассеяния искусственно образованных твердых и мягких поверхностей. Для упрощения анализа без потери общности и практической применимости во всех конических конфигурациях предлагается считать идеальной проводимости кромки. Анизотропная импедансная поверхность считается тензорной при наличии принципиально анизотропных осей вдоль и поперек кромки.

Использование метода решения задач эл-магн. рассеяния с помощью конечных разностей во временной области связано в ряде случаев с необходимостью разбиения рассеивающего объекта с помощью неравномерной сетки, что приводит к увеличению уровня ошибки. Предлагается алгоритм решения задачи, основанный на концепции волнового импеданса сетки для случая однородной плоской волны. Выведено уравнение поверхностного импеданса для одномерного и двумерного случаев и получены выражения дискретизированных компонент эл. и магн. составляющих. Дан пример расчета зависимости импеданса от частоты до 3 ГГц и показано, что наличие участков сгущения на сетке разбиения не приводит к росту ошибки вычисления. Библ. 6.

С общих позиций теоремы оптической взаимности рассмотрены отличия характеристик видения ламбертовских и ретроотражающих объектов через слой рассеивающей среды. В рамках малоуглового диффузионного приближения показано, что ретрорефлектору можно приписать эффективное альбедо, значительно превышающее в ряде случаев его фактический коэф. отражения. В результате светлый ретроотражатель на темном фоне даст больший полезный сигнал, чем темный на светлом фоне при одинаковом модуле разности альбедо объекта и фона. Кроме того, показано, что ретрорефлектор, размеры которого сопоставимы с дисперсией функции размытия точки, виден через рассеивающую среду как неоднородный объект даже при его равномерном освещении и постоянном альбедо. Развитый в работе подход позволит, напр., сравнить предельные дальности видимости ретроотражателей и ламбертовских объектов через рассеивающую среду, построить и исследовать аналоги передаточных характеристик активных систем видения при наблюдении неламбертовских объектов. Библ. 8.

Рассматриваются особенности конечно-разностного метода при моделировании эл-магн. явлений. Показано, что пространственная разрешающая способность однородной сетки определяет точность проводимого имитационного моделирования. В малых зонах вычислительных областей требуется весьма частая сетка, тогда как в остальной области можно применять грубую сетку. Представлен систематический метод, который показывает возможность оптим. выбора конечно-разностных коэф. в промежутках между двумя расчетными сетками (точной и грубой) для аппроксимации уравнения Гельмгольца. Эти коэф. основаны на т. н. “эл-магн. рассмотрении” и не м. б. оптимальными для любой произвольной функции. Представлены результаты для решения двумерной задачи по спец. вычислительному шаблону. Предложенный подход развит для любой размерности с применением необходимого шаблона для прямого решения задачи. Субсеточные методы проверены по точности с помощью изучения характера рассеяния на криволинейных поверхностях и при проникновении эл-магн. поля вглубь материала.

На основе решения задачи рассеяния электромагнитных волн кольцевой решеткой несимметричных вибраторов с емкостными нагрузками в виде тонких металлич. дисков, расположенной вблизи бесконечной идеально проводящей плоскости, исследовано влияние переотражения поля в антенной системе на точность и разрешающую способность фазового радиопеленгатора. Сформулированы предложения по выбору числа антенных элементов и радиуса решетки, обеспечивающих достижение потенциальной точности и разрешающей способности пеленгатора в метровом диапазоне длин волн.

Предлагается формулировка многочастотного эл-магн. рассеяния на неоднородных телах. Формулировка получена при использовании понятия т. н. внутренней эквивалентности смещенных частот при построении внутренней эквивалентности задач рассеяния. Такой подход предусматривает эквивалентные токи для внутренне эквивалентных задач излучения для выбранной фиксированной частоты, которая оказывается отличной от частоты падающей эл-магн. волны. Такие эквивалентные токи являются функциями подающей и сдвинутой частоты, параметров материала, общего поля внутри рассматриваемого тела и на его границах. Комбинация подхода внутренне эквивалентной задачи и внешне эквивалентной задачи предусматривает согласование тангенциальных составляющих эл-магн. полей на границе рассматриваемого тела и входит в состав предложенной формулировки. Применение формулировки для создания многочастотных данных позволяет использовать внутренние данные, генерированные на единственной частоте, при использовании подхода с применением поверхностно-объемного интегрального уравнения.

Многочисленные работы, посвященные проблеме рассеяния эл.-магн. волны двумерным цилиндром, основываются на модальном разложении цилиндрических функций и использовании действительных составляющих ряда Фурье, что приводит к теор. ограничениям. В статье предлагается метод решения задачи с учетом комплексных спектральных переменных, обеспечивающий аналитическую непрерывность по амплитуде и фазе. Разложение в ряд Фурье производится при граничных условий Дирихле и Неймана и дает возможность представления аналитической цилиндрической волны с учетом потерь распространения. Метод дает возможность при полном падающем спектре волны учесть неоднородные волны для эл. и магн. поляризации.

Рассмотрено ослабление плоской эл-магн. волны однородной сферической частицей в поглощающей среде. Для частного случая непоглощающей сферической полости в среде с поглощением получены соотношения между величинами мнимой и действительной частей комплексного показателя преломления среды, которые приводят к отрицательным значениям ослабления в рэлеевском приближении. Приводится пример отрицательного ослабления, обусловленного малым пузырьком воздуха в воде в диапазоне сантиметровых волн. Библ. 3.

Итеративный алгоритм симметричных сверхрелаксаций, используемый при расчете рассеяния эл.-магн. волн неровными поверхностями, обладает плохими характеристиками сходимости процедуры при поверхностях со сложной геометрией. Предлагается модификация адаптивного алгоритма с быстрой сходимостью при наличии начальных условий, основанная на дискретизации керна интегрального уравнения для векторного источника. Рассмотрены стационарный и нестационарный варианты итеративной процедуры и показано, что нестационарный алгоритм обеспечивает лучшую сходимость и менее критичен к начальным условиям.

Описывается процесс числовой оценки производной параболической цилиндрической функции D[p](z), где D[p](z) определена Whittaker и др. Числовая оценка дана для комплексного аргумента z=x*альфа и показателя p=-1/2+iy, где x и y – действительные величины, а величина альфа=exp [iпи/4]. Эта мат. задача встречается при расчете токов, возбуждаемых на идеально проводящем параболическом цилиндре поперечной эл. плоской (TE) волной, и при расчете картины рассеяния в дальней зоне. Библ. 9.

Рассматриваются вопросы эл-магн. рассеяния на идеально проводящих объемных объектах произвольной формы с помощью итеративного метода. Метод основан на однозначном решении интегральных уравнений по двойной поверхности с помощью прямого и обратного расчетов величины токов. Вычислительный процесс для выпуклых объектов м. б. выполнен на ПК, имеет весьма быструю сходимость и обеспечивает высокую точность результатов при 10…12 итерациях. Метод с успехом применим к весьма большим одиночным и множественным объектам, имеющим размеры в десятки длин волн, к выпуклым объектам и полым резонансным камерам. Приведены примеры вычислений для сферических, двойных сферических, кубических и полуоткрытых форм объектов.

Предлагается адаптивный метод анализа эл.-магн. рассеяния для тонких проводящих пластин, основанный на использовании матричного преобразования тензорного произведения треугольных базовых функций и являющийся улучшенным вариантом метода моментов. Начальный выбор базовых функций производится с учетом их масштаба. Приведены результаты численного моделирования рассеяния для квадратной платы с размерами стороны больше длины волны и построены зависимости ее радиолокационного сечения от угла облучения.

Рассматривается проблема рассеяния эл.-магн. волн трехмерными объектами со стартифицированным изотропным покрытием при произвольном числе слоев. Для плоской металлической поверхности с поглощающим покрытием записано выражение псевдо-дифференциального оператора и путем разложения в ряд Тейлора определены составляющие поверхностного импеданса разных порядков, определяемые граничными импадансными условиями Леонтовича. С помощью уравнения Гельмгольца получено выражение поверхн. импеданса для поверхности произвольной формы и дан пример определения радиолокационного поперечного сечения для сферы с двумя слоями поглощающего покрытия.

Ребристые изорефрактивные структуры используются для формирования параболических и других рассеивающих эл.-магн. волны устройств и исследуются обычно на основе законов геометрической оптики. В работе рассмотрена изорефрактивная клинообразная структура, содержащая 4 квадрата с диэлектриками различных типов, обладающими взаимными свойствами изорефрактивности. Записаны уравнения геометрической оптики для каждого из квадрантов, показывающие, что в каждом из них идуцированное поле является суммой плоских падающих волн и структура не дает отражений внешнего поля.

Приведены результаты теор. исследования проблемы рассеяния эл-магн. волн на цилиндрическом объекте, погруженном в слоистую среду. Предложен относительно простой и не накладывающий ограничений на геометрические параметры объекта способ анализа дифракции в двухмерном пространстве. Отличие предлагаемого способа заключается в том, что он позволяет определить диаграмму рассеяния, а не распределение полей. Расчет диаграммы рассеяния производится посредством вывода асимптотических выражений при решении интегрального уравнения. Библ. 2.