УДК 537.874; 537.624
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ИСКЛЮЧЕНИЯ
РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН ЧЕРЕЗ МНОГОСЛОЙНУЮ СРЕДУ С БАРЬЕРНЫМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ
И.
В. Антонец1, В. Г. Шавров2, В. И. Щеглов2
1Сыктывкарский
государственный университет, Сыктывкар
2Институт
радиотехники и электроники РАН, Москва
Статья
получена 13 января 2015 г.
Аннотация. Методом исключения рассмотрена
задача о распространении волн через многослойную структуру, содержащую
барьерные и периодические неоднородности. Получены частотные зависимости
коэффициентов отражения, прохождения и поглощения. Выявлен периодический
многолепестковый характер зависимостей коэффициентов от частоты, показана его
связь с параметрами барьеров. Рассмотрено распространение волны в структуре с
периодической неоднородностью на модели многобарьерной среды. На каждом периоде
частотных зависимостей коэффициентов выявлено выделение одного узкого лепестка
при подавлении боковых лепестков. При увеличении числа барьеров центральная
частота лепестка увеличивается, его ширина уменьшается, а амплитуда увеличивается,
причем эти изменения происходят тем сильнее чем соотношение скоростей внутри и
вне барьера больше. Обнаружен эффект вторичной модуляции частотной зависимости,
для интерпретации которого высказана гипотеза о биениях между резонансами в барьерах
и промежутках между ними. Показана возможность обобщения на случай электромагнитных
волн, распространяющихся в проводящей среде с магнитной и диэлектрической
проницаемостями.
Ключевые слова: распространение волн, многослойные
неоднородные структуры.
Abstract. The task of wave
propagation through multilayer structure containing barrier and periodic
nonuniformities is solved by exclusion method. The frequency dependencies of
reflection, transmission and absorption coefficients are found. The periodic
multipetal character of frequency dependencies and its connection with barrier
parameters is found. It is investigated the wave extension in structure with
periodic nonuniformity on the model of multibarrier medium. On each period of
coefficient frequency dependencies it is found the separation of single narrow
petal accompanied by the suppression of side petals. When the quantity of
barriers is increased the central frequency of petal is increased and its
amplitude is decreased. These changing are the stronger the distinction between
the velocities inside and outside of barriers is more. The secondary modulation
effect of frequency dependencies is found. For interpretation of this effect it
is proposed the hypothesis about the beating between the resonances inside and
outside of barriers. It is shown the possibility of generalization on the case
of electromagnetic waves propagating in conducting media with permittivity and
permeability.
Key words: wave propagation,
multilayer nonuniform structure.