IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В зависимости от угла падения облучения при рассеянии на больших (по отношению к длине волны) объектах могут возникать различные электромагнитные явления, такие как бегущие и ползущие волны, а также эффекты дифракции на поверхности и ребрах. Применимость численных методов, например метода интегральных уравнений, ограничивается электрическими размерами рассеивающего объекта, а методов, основанных на оптическом подходе, - сложностью формы объекта. Гибридные методы, сочетающие как численные, так и высокочастотные асимптотические методы, существенно расширяют класс рассматриваемых процессов рассеяния электромагнитных волн, хотя грань между гибридными методами, с одной стороны, и асимптотическими и строгими, с другой, весьма условна [1, 2].

В гибридных методах в первом приближении полный объект аппроксимируется совокупностью канонических (характерных) элементов, а общее решение задачи рассеяния получается в виде суммы известных решений для отдельных элементов. Главное преимущество такого подхода заключается в том, что эффект рассеяния на большом объекте можно аппроксимировать, не прибегая к сложным расчетам. Принципиальный его недостаток состоит в том, что в лучшем случае он учитывает лишь рассеянные волны нулевого ("зеркального") и первого порядков.

Для преодоления этого недостатка можно использовать два подхода:

1.Более точный учет дифракционных эффектов на ребрах и искривленных поверхностях объекта с помощью аналитических средств, разработанных путем обобщения методов классической оптики и использование геометрической и физической теорий дифракции.

2.Второй подход исходит из применения к задаче о рассеянии электромагнитного излучения метода интегральных уравнений, использующего теорию линейных пространств и ортогональных проекций.

Можно сформулировать общие необходимые условия для того, чтобы гибридные методы сохраняли эффективность для всех типов сложных рассеивающих объектов. Они состоят в следующем: 1.высокоточные "исходные" решения должны быть справедливыми во всех областях, где они применяются в гибридном методе; 2.низкочастотная область (область применения метода моментов) должна отстоять примерно на 1/2 от краев поверхности объекта; 3.гибридный метод дает наилучшие результаты при анализе характеристик рассеяния больших в электрическом смысле объектов.

Отметим также, что с использование радиолокационных характеристик для объектов при заданных значениях частот падающей электромагнитной волны возможно прогнозирование значений радиолокационных характеристик в диапазоне частот. Причем, это возможно как для идеально проводящих объектов, так и для объектов, содержащих на своей поверхности радиопоглощающие покрытия.

Подводя итог, можно сделать вывод, что вследствие сложности современных объектов, необходимо применять численные методы. Однако во многих практических случаях возможно эффективное применение комбинированных (гибридных) методов, позволяющих уменьшить требования к машинным ресурсам (быстродействие, оперативная память). С целью максимального использования возможностей существующих методов необходимо объединять программные разработки [3, 4] в системы автоматизированного проектирования (САПР) для решения конкретных специализированных задач.

ЛИТЕРАТУРА

1.Алгоритм расчета радиолокационных характеристик полостей с использованием приближенной модели / А.П.Преображенский, О.Н.Чопоров // Системы управления и информационные технологии. 2005. Т. 21. № 4. С. 17-19.

2.Преображенский А.П.О применении комбинированных подходов для оценки характеристик рассеяния объектов / А.П.Преображенский // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2014. № 12. С. 69-70.

3.Преображенский А.П. О применении расчетно-экспериментального подхода при исследовании распространения волн wi-fi внутри помещения / А.П.Преображенский // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2014. № 12. С. 71-72.

4.Преображенский А.П. Подсистема расчета характеристик электромагнитных волн элементарных отражателей / А.П.Преображенский, Р.П.Юров // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т. 2. № 3. С. 76-77.

Код для цитирования: Скопировать