Моделирование рассеяния плоской электромагнитной волны на диэлектрическом цилиндре

Abstract

С помощью решения задачи дифракции плоской электромагнитной волны на диэлектрическом цилиндре построена численная модель, позволяющая рассчитать полное и рассеянное поля в пространстве вокруг цилиндра для случаев Е- и Н-поляризаций. Сравниваются пространственные распределения амплитуды полного поля на металлическом и диэлектрическом цилиндрах для двух частот (высокой и низкой) при рассеянии плоской волны Е- и Н-поляризаций. Построены угловые диаграммы полного и рассеянного электромагнитных полей для таких же частот и поляризаций. Анализируется явление, аналогичное явлению Брюстера при падении плоской электромагнитной волны на диэлектрик (плоскость). Показано, что в случае цилиндра большого радиуса это явление имеет место в некотором интервале углов падения.

За допомогою розв’язку задачі дифракції плоскої електромагнітної хвилі на діелектричному циліндрі побудовано чисельну модель, що дозволяє розрахувати повне та розсіяне поля у просторі навколо циліндра у випадках Е- та Н-поляризацій. Порівнюються просторові розподіли амплітуди повного поля на металевому і діелектричному циліндрах для двох частот (високої та низької) при розсіянні плоскої хвилі Е- та Н-поляризацій. Побудовано кутові діаграми повного і розсіяного електромагнітних полей для таких самих частот та поляризацій. Аналізується явище, аналогічне явищу Брюстера при падінні плоскої електромагнітної хвилі на діелектрик (площину). Показано, що у випадку циліндра великого радіуса це явище спостерігається лише в деякому інтервалі кутів падіння.

The numerical model was constructed of the plane wave diffraction by a circular cylinder based on the classic solution. This allowed for calculating the spatial distribution of the scattered and the complete fields of the E- and H-polarizations of incident radio wave. The spatial distributions of the full field amplitude were compared in the cases of metallic and dielectric cylinders. Two polarizations and two frequencies were treated. Angular patterns of the scattered and complete fields were constructed. A phenomenon is discussed, which is similar to the Brewsters’ effect pertinent to the plane electromagnetic wave incident at the plane dielectric interface. Similar effect appears at the cylindrical boundary within a small range of incident angle.