Метод дискретных источников для задачи подповерхностного радиозондирования сверхширокополосными импульсами двумерных диэлектрических тел

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследован модифицированный метод дискретных источников (МДИ) для решения задачи дифракции сверхширокополосного (СШП) электромагнитного импульса на подповерхностном диэлектрическом цилиндрическом теле с произвольной формой поперечного сечения (круговой, эллиптической и каплевидной). Диэлектрически-однородные полупространство и подповерхностный цилиндр возбуждались из воздушной среды нитевидным импульсным источником стороннего электрического тока. Показано, что импульсные поля, рассчитанные МДИ с заданной точностью совпадают с результатами численных расчетов методом конечных разностей. Установлено, что увеличение среднего показателя преломления (вмещающей среды и заполняющей цилиндр) примерно в два раза требует во столько же раз увеличения взаимного числа ДИ и точек коллокации для сохранения одинаковой точности решения. В случае монохроматического возбуждения показано, что при уменьшении K с 0.99 до 0.2, а также при увеличении частоты тока с 300 до 900 МГц, взаимное число ДИ и точек коллокации необходимо увеличить примерно в три раза для сохранения одинаковой точности решения.

Об авторах

К. В. Музалевский

Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rsdkm@ksc.krasn.ru
Россия, ул. Академгородок, 50, стр. 38, Красноярск, 660036

Список литературы

  1. Kюркчан А. Г., Смирнова Н. И., Клеев А. И. Методы решения задач дифракции, основанные на использовании априорной аналитической информации. М.: Физматлит, 2022.
  2. Bасильев Е. Н. Возбуждение тел вращения. М.: Радио и связь, 1987.
  3. Kупрадзе В. Д. // Успехи матем. наук. 1967. Т. 22. № 2. С. 59.
  4. Eремин Ю. А., Свешников А. Г. Метод дискретных источников в задачах электромагнитной дифракции. М.: Изд-во МГУ, 1992.
  5. Zaridze R. S., Jobava R., Bit-Banik G. et al. // J. Electromagnetic Waves and Appl. 1998. V. 12. № 11. P. 1491.
  6. Anastassiu H. T., Kaklamani D. I., Economou D. P. et al. // IEEE Trans. 2002. V. AP-50. № 1. P. 59.
  7. Leviatan Y., Sheaffer G. S. // IEEE Trans. 1987. V. MTT-35. № 1. P. 48.
  8. Mastorakis E., Papakanellos P. J., Anastassiu H. T. et al. // Mathematics. 2022. V. 10. № 17. Article No. 3211.
  9. Беличенко В. П., Гошин Г. Г., Дмитриенко А. Г. и др. Математические методы в граничных задачах электродинамики. Томск: Изд-во Том. ун-та. 1990.
  10. Tavzarashvili K., Bijamov A., Zaridze R. et al. // Proc. Intern. Conf. Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (Cat. No.00EX413), Kharkov, 2000. V. 2. P. 679.
  11. Shubitidze F., Anastassiu H. T., Kaklamani D. I. // IEEE Trans. 2004. V. AP-52. № 1. P. 302.
  12. Bouzidi A., Aguili T. // Progress in Electromagnetics Research, B. 2014. V. 61. P. 121.
  13. Eремин Ю. А., Свешников А. Г. // Ж. вычисл. матем. и матем. физики. 2021. T. 61. № 4. C. 580.
  14. Eрeмин Ю. А., Свешников А. Г. // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2007. Т. 47. № 2. С. 269.
  15. Апельцин В. Ф., Кюркчан А. Г. Аналитические свойства волновых полей. М.: Изд-во МГУ. 1990.
  16. Kюркчан А. Г., Стернин Б. Ю., Шаталов В. Е. // Успехи физ. наук. 1996. Т. 166. № 12. С. 1285.
  17. Kюркчан А. Г., Минаев С. А., Соловейчик А. Л. // РЭ. 2001. Т. 46. № 6. С. 666.
  18. Анютин А. П., Кюркчан А. Г., Минаев С. А. // РЭ. 2002. Т. 47. № 8. С. 955.
  19. Kyurkchan A. G., Smirnova N. I. Mathematical Modeling in Diffraction Theory (Ch. 1). Elsevier. 2016. P. 1.
  20. Негорожина Е. С. Моделирование характеристик рассеяния идеально проводящих и импедансных тел на основе метода вспомогательных токов. Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 2015. 112 с.
  21. Shubitidze F., O’Neill K., Haider S. A. et al. // IEEE Trans. 2002. V. GRS-40. № 4. P. 928.
  22. Iatropoulos V. G., Anastasiadou M. T., Anastassiu H. T. // Appl. Sci. 2020. V. 10. № 7: Article No. 2309.
  23. Kouroumplakis M. Method of Auxiliary Sources in Electromagnetic Problems of Scattering, Mode Analysis, and Shielding: Theory and Applications: Doctoral thesis. Athens: National Technical Univ., 2022. 111 p.
  24. Bайнштейн Л. А. Электромагнитные волны. М.: Сов. радио, 1957.
  25. Eremin Y. A., Fikioris G., Tsitsas N. L. et al. // J. Comp. Appl. Mathem. 2021. V. 386. № 113231. P. 1.
  26. Eremin Y. A., Tsitsas N. L., Kouroublakis M. et al. // J. Comp. Appl. Mathem. 2023. V. 417. № 114556. P. 1.
  27. Музалевский К. В. // Тез. док. 31-й науч. конф. студентов, аспирантов. Барнаул: АлтГУ, 2004. С. 34.
  28. Kомаров С. А., Музалевский К. В. // Изв. Алтайск. гос. ун-та. 2005. Т. 35. № 1. С. 113.
  29. Komarov S. A., Mironov V. L., Muzalevsky K. V. // Proc. IEEE Intern. Geosci. Remote Sensing Symp. (IGARSS’05). Seoul, Korea, 2005. V. 7. P. 4600.
  30. Малакшинов Н. П., Скобелев С. П. // Радиотехника. 2007. № 10. С. 75.
  31. Эпов М. И., Миронов В. Л., Музалевский К. В. Сверхширокополосное электромагнитное зондирование нефтегазового коллектора. Новосибирск, 2011.
  32. Jobava R., Zaridze R., Karkashadze D. et al. // Proc. Trans Black Sea Region Symp. on Appl. Electromagnetism. 1996, Metsovo, P. DISC_4.
  33. Bit-Babik G.G., Jobava R. G., Zaridze R. S. et al. // Proc. III Intern. Seminar/Workshop on Direct and Inverse Problems of Electromagnetic and Acoustic Wave Theory. (IEEE Cat. No.98EX163). 1998. Tbilisi. P. 11.
  34. Tabatadze V., Drobakhin O., Karaçuha K. // J. Electrical Engineering. 2023. V. 74. № 3. P. 188.
  35. Марков Г. Т., Петров Б. М., Грудинская Г. П. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Сов. радио, 1979.
  36. Марков Г. Т., Чаплин А. Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.; Л.: Энергия, 1967.
  37. Зоммерфельд А. Дифференциальные уравнения в частных производных физики. М.: Изд-во иностр. лит., 1950.
  38. Бронштйн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике. М.: Наука, 1964.
  39. Lawrence J. D. A Catalog of Special Plane Curves. New York: Dover, 1972.
  40. Bоеводин В. В. Вычислительные основы линейной алгебры. М.: Наука, 1977.
  41. Арушанян О. Б., Волченскова Н. И. // Вычислительные методы и программирование. 2002. Т. 3. № 4. С. 1.
  42. Березин И. С., Жидков Н. П. Методы вычислений. М.: Физматлит, 1959. Т. 2.
  43. Yee K. S. // IEEE Trans. 1966. V. AP-14. № 3. P. 302.
  44. Ulaby F. T., Long D. G. Blackwell W. et al. Microwave Radar and Radiometric Remote Sensing. Ann Arbor: Univ. Michigan Press, 2014.
  45. Mironov V. L., Karavayskiy A. Y., Lukin Y. I., Molostov I. P. // Int. J. Remote Sensing. 2020. V. 41. № 10. P. 3845.
  46. Бреховских Л. М. Волны в слоистых средах. М.: Изд-во АН СССР. 1957.
  47. Boix R. R., Mesa F., Medina F. // IEEE Trans. 2007. V. MTT-55. № 2. P. 268.
  48. He X., Gong S., Liu Q. // Microwave and Optical Technol. Lett. 2005. V. 45. № 1. P. 85.
  49. Lambot S., Slob E., Vereecken H. // Geophys. Research Lett. 2007. V. 34. № L21405. P. 1.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024