Методика розрахунку ефективної поверхні розсіяння об’єкта складної форми, розташованого на підстильній поверхні з довільним коефіцієнтом відбиття

Анотація

Актуальність. Наразі важливою проблемою є моделювання розсіяння електромагнітної хвилі на об’єктах складної форми, що розташовані на деякій підстильній поверхні (це може бути військова техніки на тлі асфальту/трави, надводні об’єкти безпосередньо у водному просторі). Такі задачі важливі при проєктуванні нової малопомітної техніки.

Мета роботи. Розглянути існуючу та запропонувати покращення методики вирішення задачі дифракції електромагнітної хвилі на об’єкті складної форми, який розташовано на тлі підстильної поверхні. При цьому, зміна електродинамічних  параметрів підстильної поверхні не повинна призводити до необхідності розраховувати розсіяне усім об’єктом поле.

Матеріали та методи. Розв’язується задача дифракції на об’єкті складної форми, який розташовано на тлі деякої підстильної поверхні. Поверхня може характеризуватись діелектричною (та магнітною) проникністю, комплексним коефіцієнтом відбиття чи поверхневим імпедансом. Для визначення результуючого поля для об’єкта, розташованого над довільною поверхнею розв’язують задачу розсіяння для випадків, коли об’єкт розташовано над ідеально провідною поверхнею та над ідеальним магнетиком.

Результати. Запропонована методика для моделювання розсіяння електромагнітних хвиль об’єктами складної форми, що розташовані над довільною підстильною поверхнею. Проведено чисельні експерименти, що демонструють ефективність цієї методики.

Висновки. Показано, що запропонована у статті методика дозволяє ефективно розраховувати внесок різних підстильних поверхонь у результуюче розсіяне поле складних об’єктів, які на ній розташовані. Для цього не потрібно кожного разу проводити моделювання безпосередньо для об’єкту над конкретною поверхнею. Достатньо провести всього три моделювання: для об’єкта у вільному просторі, а також, коли як підстильна поверхня використовуються ідеальний провідник та ідеальний магнетик. Отримано формули, що дозволяють розраховувати розсіяне цим об’єктом поле для довільної підстильної поверхні.