Резонансные режимы возбуждения двухмерно-периодического экрана, перфорированного круглыми запредельными отверстиями

Abstract

Рассмотрены закономерности, проявляющиеся при рассеянии плоской волны на двухмерно-периодическом перфорированном экране с несколькими запредельными отверстиями на периоде. Показано, что, в отличие от одноэлементных экранов (с одним отверстием на периоде), такие экраны обладают двойственными свойствами – в одноволновом диапазоне они могут обеспечить как режимы полного прохождения, так и режимы полного отражения. Объяснение подобному резонансному поведению дано с позиций спектральной теории. Показано, что сама структура спектра комплексных частот многоэлементного экрана как открытого резонатора уже заложена в спектре простого «одноэлементного» экрана при рассмотрении модели с макропериодом, который охватывает несколько одинаковых ячеек. Исследованы низшие собственные колебания многоэлементных экранов, вызванные различными типами сбоев геометрии ячеек. В рамках простой аппроксимационной модели, описывающей зависимость резонансного отклика как функцию спектра собственных частот низших колебаний, проанализированы возможные типы характеристик рассеяния в одноволновом диапазоне.

Розглянуто закономірності, що виявляються при розсіянні плоскої хвилі на двовимірно-періодичному перфорованому екрані з кількома отворами на періоді, які виходять за межі. Показано, що, на відміну від одноелементних екранів (з одним отвором на періоді), такі екрани мають подвійні властивості – в однохвильовому діапазоні вони здатні забезпечити як режими повного проходження, так і режими повного відбиття. Пояснення подібної резонансної поведінки дано з позицій спектральної теорії. Показано, що саму структуру спектра комплексних частот багатоелементного екрана як відкритого резонатора вже закладено у спектрі простого «одноелементного» екрана при розгляді моделі з макроперіодом, який охоплює декілька однакових комірок. Досліджено нижчі власні коливання багатоелементних екранів, що викликані різноманітними типами збою геометрії комірок. У межах простої апроксимаційної моделі, що описує залежність резонансного відгуку як функцію спектра власних частот нижчих коливань, здійснено аналіз можливих типів характеристик розсіяння в однохвильовому діапазоні.

The article considers regularities appeared at the scattering of normally incident electromagnetic wave on the screen having some below-cutoff holes in the periodic cell It is shown that the spacing or element perturbations together with well-known transmission phenomena cause not only the new enhance transmission resonances but the total reflection resonances as well. The explanation of such frequency response behavior is given from spectral theory point of view when the screen is considered as an open resonator, and his lower complex-frequency eigenoscillations are responsible for the frequency-response forming over the single-mode range. In the context of simple approximated model taking into account a part of eigen-frequency spectrum the main possible peculiarities of frequency response are discussed.