Розсіяння електромагнітних хвиль двоякоперіодичними магнітодіелектричними структурами - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені В.Н. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРобота виконана в Радіоастрономічному інституті Національної академії наук України. Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Просвірнін Сергій Леонідович, Радіоастрономічний інститут НАН України, завідувач відділу теоретичної радіофізики (м. Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Кириленко Анатолій Опанасович, Інститут радіофізики та електроніки ім. Захист відбудеться 18.05.2006 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.02 Харківського національного університету імені В.Н. З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету імені В.Н.Не дивлячись на те, що взаємодія електромагнітних хвиль з періодичними структурами привертає інтерес дослідників досить давно, структури, періодичні в двох і трьох напрямах в просторі (особливо ті, що виготовлені з діелектричних матеріалів), залишаються недостатньо дослідженими. Проте саме такі структури дають можливість ефективно управляти поширенням хвиль і сигналів і, відповідно, їх застосування представляється вельми перспективним. Тому подібні штучні матеріали звичайно називають фотонними кристалами, якщо мова йде про оптичний діапазон довжин хвиль, або електромагнітними кристалами в мікрохвильовому діапазоні. Не дивлячись на те, що розроблений ряд методів для чисельного моделювання електромагнітних полів в складних періодичних структурах, проблема побудови ефективних алгоритмів і дослідження електродинамічних властивостей періодичних структур все ще не має задовільного розвязання. Отримано нове розвязання векторної задачі дифракції електромагнітних хвиль на плоскій двоякоперіодичній магнітодіелектричній структурі: а) модифіковано й узагальнено чисельно-аналітичний метод розвязання задач дифракції хвиль на одноперіодичних структурах, заснований на застосуванні інтегральних рівнянь макроскопічної електродинаміки, з метою розвязання задач розсіяння електромагнітних хвиль плоскими, однорідними в поперечному напрямку, двоякоперіодичними магнітодіелектричними структурами;Визначається, що чисельно-аналітичний метод, оснований на застосуванні обємних інтегральних рівнянь макроскопічної електродинаміки є перспективним для узагальнення з метою розвязання задач для структур, періодичних у двох напрямах. У розділі наведено загальну схему розвязання задач електродинаміки із застосуванням представлення для поля та інтегральних рівнянь у формі, що запропонував проф. У наведених виразах , - напруженості електромагнітного поля падаючої хвилі; , - хвильове число у вільному просторі; та - електричний та магнітний потенціали Герця; і - тензори діелектричної і магнітної проникностей матеріалу тіла; та - проникності однорідного та ізотропного середовища, в якому розташовано тіло; V - обєм розсіюючого тіла; G - функція Гріна вільного простору. Розділ 2 містить розвязок задачі розсіяння плоскої лінійно поляризованої електромагнітної хвилі двоякоперіодичною магнітодіелектричною решіткою з елементів у вигляді косокутних паралелепіпедів. Поле в структурі спочатку представляється у вигляді розкладання за просторовими гармоніками.В результаті узагальнення методу на основі інтегральних рівнянь макроскопічної електродинаміки, що вже застосовувався для розвязання задач розсіяння хвиль одноперіодичними структурами, в дисертації розвинуто чисельно-аналітичний метод розрахунку характеристик розсіяння хвиль плоскими двоякоперіодичними магнітодіелектричними структурами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ