Численное решение граничной задачи электродинамики для системы проводящая поверхность—диэлектрическое тело
DOI:
https://doi.org/10.20535/S0021347010110014Ключові слова:
численное решение граничной задачи, метод интегральных уравнений, произвольная проводящая поверхность, произвольное диэлектрическое тело, объемный ток поляризации, граничный элемент, конечный элемент, входной импедансАнотація
Дано развитие метода [1] численного решения граничной задачи электродинамики для произвольных проводящих поверхностей на случай присутствия произвольных диэлектрических тел. Учет диэлектрических тел осуществлен посредством добавления к исходной системе интегральных уравнений дополнительных членов с неизвестным током поляризации, использовании техники параметрического отображения для представления криволинейного диэлектрического тела и метода Галеркина с граничными и конечными элементами. Объемный ток поляризации внутри диэлектрического тела представлен в виде криволинейных конечных элементов с кусочно-постоянными базисными функциями. Развито параметрическое описание геометрии криволинейного обобщенного шестигранника для представления широкого класса диэлектрических тел. Метод и реализующая его программа апробированы на примере расчета в десятикратной полосе частот входного импеданса поверхностных излучателей с плоской и криволинейной структурами, снабженных диэлектрической подложкой конечных размеров. Показано, что рассчитанные этим методом зависимости входного импеданса от частоты и значений диэлектрической проницаемости подложки хорошо коррелируют с референтными результатами, полученными по широко апробированным программам HFSS и CST Microwave Studio.
Посилання
- Дубровка Ф. Ф. Эффективный метод численного решения граничной задачи электродинамики для произвольных проводящих поверхностей / Ф. Ф. Дубровка, А. В. Толкачёв // Радиоэлектроника. — 2009. — Т. 52, № 11. — С. 3–30. — (Известия вузов).
- Вычислительные методы в электродинамике : пер. с англ. / под ред. Р. Митры ; пер. с англ. под ред. Э. Л. Бурштейна. — М. : Мир, 1977. — 485 с.
- Van Bladel J. Electromagnetic fields, second edition / J. Van Bladel. — IEEE Press, 2007. — P. 1154.
- Sarkar T. K. An integral equation approach to the analysis of finite microstrip antennas: volume/surface formulation / T. K. Sarkar and E. Arvas // IEEE Trans. Antennas Propag. — March, 1990. — Vol. 38, No. 3. — P. 305–312.
- Van Bladel J. Some remarks on Green’s dyadic for infinite space / J. Van Bladel // IRE Trans. Antennas Propag. — November, 1961. — No. 9. — P. 563–566.
- Бермант А. Ф. Отображения. Криволинейные координаты. Преобразования. Формулы Грина / А. Ф. Бермант. — М. : ГИФМЛ1, 1958. — 306 с.
- Sarkar T. K. Electromagnetic scattering from dielectric bodies / Tapan K. Sarkar // IEEE Trans. Antennas Propag. — May, 1989. — Vol. 37, No. 5. — P. 673–676.
- Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / К. Ли. — СПб. : Питер, 2004. — 560 с.
- Kucharski A. A. A method of moment solution for electromagnetic scattering by inhomogeneous dielectric bodies of revolution / A. A. Kucharski // IEEE Trans. Antennas Propag. — August, 2000. — Vol. 48, No. 8. — P. 1202–1210.
- Dubrovka F. F. An effective method of numerical solution of a boundary electrodynamics problem for arbitrary conducting surfaces / F. F. Dubrovka and A. V. Tolkachev // Radioelectron. Commun. Syst. — 2009. — Vol. 52, No. 11. — P. 573–590. — DOI: 10.3103/S0735272709110016.
