Розсіювання е-поляризованої електромагнітної хвилі однією провідною стрічкою з імпедансом

Abstract

Проведено детальне дослідження ключової задачі розсіювання плоскої E-поляризованої електромагнітної хвилі електронно-провідною стрічкою з імпедансом. У результаті застосування модифікації класичного методу інтегральних рівнянь отримано коректну повно-хвильову математичну модель розсіювання у формі особливого інтегрального рівняння першого роду. При дослідженні цього особливого інтегрального рівняння основна увага приділена двом важливим методам його розв’язку: асимптотичному методу Релея та прямому чисельному методу. Як результат застосування першого методу отримуємо розв’язок задачі розсіювання у явному аналітичному вигляді, що суттєво може звузити частотний діапазон. Щоб отримати розв’язок задачі розсіювання у всьому діапазоні частот далі застосовується відомий та добре обґрунтований прямий чисельний метод механічних квадратур. Проведено ряд чисельних експериментів розсіювання E-поляризованої хвилі однією електронно-провідною стрічкою з імпедансом. Порівняння чисельних розрахунків показало, що в асимптотичній довгохвильовій області частот результати добре співпадають. Це дало можливість провести чисельні експерименти в більш широкому діапазоні частот і бути певними у їх правильності.

The key problem of scattering of a plane E-polarized electromagnetic wave by a solitude electrically conductive impedance strip is studied in detail. A well-posed full-wave mathematical model of scattering in the form of the first order singular integral equation was obtained by applying a modification of a classical method if integral equations. To examine this singular integral equation two basic methods were used. The first one is remarkable Lord Rayleigh’s asymptotic method, which delivers an explicit analytical solution in a narrow frequency range. It deals with the long-wave case of the plane E-polarized electromagnetic wave scattering problem. The second method is a direct numerical method, dealing with approximate computation of definite integrals, which gives an approximate solution as well, but in the full-frequency range. A series of numerical experiments on scattering a E-polarized electromagnetic wave by impedance strip were carried out and are presented in this paper. Comparing of computation results shows good agreement in long-wave case of the plane E-polarized electromagnetic wave scattering problem, which indicates the correctness of numeric computation in full frequency range as well.