ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2020. № 12
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.12.5
УДК 621.371: 538.574
Возбуждение анизотропной импедансной метаповерхности в виде эллиптического цилиндра
А. И. Семенихин, Д. В. Семенихина
Южный Федеральный Университет, Институт радиотехнических систем и управления, 347928, Таганрог, пер. Некрасовский, 44
Статья поступила в редакцию 4 декабря 2020 г.
Аннотация. Решена задача произвольного возбуждения волн системой сторонних источников вблизи анизотропной метаповерхности в виде эллиптического цилиндра с тензором поверхностного гомогенизированного импеданса общего вида. Решение задачи записано в виде наложения E- и H-волн в эллиптических координатах. Парциальные коэффициенты отражения волн находились из граничных условий с использованием ортогональности угловых функций Матье. Для этих коэффициентов получены четыре связанные бесконечные системы линейных алгебраических уравнений второго рода. Найдены и проанализированы условия, при которых решение задачи возбуждения методом собственных функций получается в явном виде. Показано, что для этого тензор поверхностного импеданса однородной метаповерхности должен принадлежать множеству девиаторов (иметь нулевые диагональные элементы). В частном случае взаимной (наиболее просто реализуемой) метаповерхности ее тензор импеданса должен быть только реактансным. В другом частном случае тензор импеданса из множества девиаторов описывает класс анизотропных невзаимных метаповерхностей с так называемой идеальной электромагнитной проводимостью (PEMC).
Ключевые слова: эллиптический цилиндр, метаповерхность, тензор поверхностного импеданса, идеальный электромагнитный проводник, возбуждение волн.
Литература
1. Yang F., Mei Z.L., Cui T.J. Control of the Radiation Patterns Using Homogeneous and Isotropic Impedance Metasurface // International Journal of Antennas and Propagation. 2015. 7 p. ID 917829. http://dx.doi.org/10.1155/2015/917829
2. Padooru Y.R., Yakovlev A.B., Chen P.-Y., Alù A. Line-source excitation of realistic conformal metasurface cloaks // J. Appl. Phys. 2012. 112. 104902.
3. Kamiński P.M., Yakovlev A.B., Arslanagić S. Mantle Cloaks for Elliptical Cylinders Excited by an Electric Line Source // 2016 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory (EMTS). Espoo. Finland. 2016. P.1-4. https://doi.org/10.1109/URSI-EMTS.2016.7571349
4. Shchelokova A.V. et al. Experimental Realization of Invisibility Cloaking. Physics-Uspekhi. 2015. Vol. 58. No. 2. P.167.
5. Морс, Фешбах. Методы теоретической физики. М: Изд-во иностр. лит. Том 2. 1960. 897 с.
6. Уэйт Д.Р. Электромагнитное излучение из цилиндрических систем. М.: Сов. Радио. 1963. 240 с.
7. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. – М.: Радио и связь. 1983. 296 с.
8. Alexopoulos N.G., Tadler G.A., Schott F.W. Scattering from an elliptic cylinder loaded with an active or passive continuously variable surface impedance // IEEE Trans. Antennas Propag. 1974. Vol.22. No.1. P.132-134.
9. Звягинцев А.А. Батраков Д.О. Дифракция на эллиптическом импедансном цилиндре // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1989. Том 32. № 9. С.1125-1131.
10. Hamid A.K., Cooray F.R. Scattering by a Perfect Electromagnetic Conducting Elliptic Cylinder // Progress In Electromagnetics Research Letters. 2009. Vol.10, 59-67. P.59-67.
11. Lindell I.V., Sihvola A.H. Perfect electromagnetic conductor // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 2005. Vol.19. No.7. P.861-869.
12. Ruppin R. Scattering of electromagnetic radiation by a perfect electromagnetic conductor cylinder // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 2006. Vol.20. No.13. P.1853-1860.
13. Справочник по специальным функциям / Под ред. М. Абрамовица, И. Стиган. М: Наука. 1979. 832 с.
14. Семенихин А.И. Преобразования волн, инвариантных к углу падения при отражении от анизотропных управляемых покрытий // Изв. Вузов. Радиоэлектроника. 2002. Том.45. No.6. С.42-50.
Для цитирования:
Семенихин А.И., Семенихина Д.В. Возбуждение анизотропной импедансной метаповерхности в виде эллиптического цилиндра. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.12.5