Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0203U008084, 0100U003329 , Науково-дослідна робота Назва роботи Розсіяння і розповсюдження електромагнітних хвиль у композиційних структурах Назва етапу роботи Керівник роботи Казанський В.Б., Дата реєстрації 22-04-2003 Організація виконавець Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна Опис етапу Об'єкт дослідження - фізичний процес формування електромагнітних полів у шматочно-однорідних ізотропних або анізотропних просторових областях, які мають періодічно розташовані магнітодіелектричні і провідні вкраплення. Мета роботи - розробка математичних моделей селективних систем на основі регулярно розташованих у анізотропному середовищі магнітодіелектричних включень з малимим хвильовими розмірами та обмеженої періодичної послідовності напівпрозорих екранів; побудова і фізичний аналіз аналітичного розв'язку задач розсіяння хвиль на зазначених структурах; визначення як нових функціональних можливостей, так і їх оптимальних композицій, геометричних і матеріальних параметрів, які забезпечують умови досягнення високих показників експлуатаційних характеристик. Метод дослідження обмеженої періодичної послідовності напівпрозорих екранів грунтується на теорії ланок та матричних функцій, а саме, застосуванні еквівалентних схем, інтерполяційної формули Лагранжа, теореми Келлі-Гамільтона. Основа дослідження штучних діелектриків - інтегральні рівняння низькочастотного розсіяння електромагнітних хвиль на анізотропних магнітодіелектричних тілах в анізотропному середовищі. Використання методики усереднення електромагнітних полів за об'ємом елементарної комірки дозволяє отримати усереднені (ефективні) електромагнітні параметри композиційного матеріалу - тензори ефективної діелектричної і магнітної проникностей. В роботі розроблени математичні моделі селективних систем на основі регулярно розташованих у анізотропному середовищі магнітодіелектричних включень з малимим хвильовими розмірами та обмеженої періодичної послідовності напівпрозорих екранів; проведено фізичний аналіз аналітичного розв'язку задач розсіяння хвиль на зазначених структурах; визначені як нові функціональні можливості, так і їх оптимальні композиції, геометричні і матеріальні параметри, які забезпечують умови досягнення високих показників експлуатаційних характеристик. Виявлена багатопараметрична залежність розсіяних полів є фізичною основою для створення нових систем з унікальними функціональними можливостями. Розвинуто електродинамічну теорію нового класу композиційних матеріалів, що являють собою анізотропне магнітодіелектричне середовище, що включає регулярні просторові або планарні гратки провідних або анізотропних включень. У аналітичному вигляді отримано розв'язок задачі дифракції низькочастотних хвиль на окремому анізотропному тілі правильної форми в анізотропному середовищі. Встановлено залежність характеристик розсіяння від тензорів проникності середовища і розсіювача, його орієнтації і форми. Визначені ефективні електромагнітні параметри композиційного матеріалу з подвійною анізотропією. Встановлено можливість створення магнітодіелектричних матеріалів зі значною величиною магнітних втрат на основі немагнітних компонентів, а саме, включень у формі провідних спіралей. Чисельний аналіз залежності частотно-дисперсійних характеристик ефективної проникності від геометрії гратки показав, що незначні відхилення геометрії гратки від кубічної призводятьдо порівняно малих (5-10%) змін величини дійсних і уявних частин ефективної проникності без зміни резонансної частоти, а істотні зміни - до значного зсуву резонансної частоти із зміною величини ефективної проникності. Отримані суттєво нові властивості композиційних матеріалів з анізотропною матрицею у порівнянні з ізотропною зумовлені широким набором електродинамічних характеристик (власних хвиль) анізотропного середовища. Показано, що використання анізотропного, зокрема, гіротропного, середовища з тензорною проникністю, що залежить від прикладеного зовнішнього електричного або магнітного поля, перспективне для створення композиційних матеріалів з електрично керованими характеристиками і нових активних систем керування на їх основі. Представлені результати аналізу хвильових процесів в розглянутих селективних системах доводять перспективність їх подальшого дослідження. Основний їх напрямок полягає на шляху ускладнення базових включень, у тому числі використання резонансних анізотроних розсіювачів, а також впровадження наведених методів для дослідження граток з порушеною періодичністю. Перспективним є також застосування отриманих результатів для аналізу розсіяння нестаціонарних сигналів, імпульсів на розглянутих структурах. Отримані у роботі теоретичні і практичні результати орієнтовані на вдосконалення відомих і розробку нових систем керування НВЧ-діапазону. Отримані дані можуть бути використані при неруйнівному контролі і діагностиці широкого класу анізотропних композиційних матеріалів та природних кристалів. Опис продукції Автори роботи Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити