Численное моделирование и оптимизация поглощающих свойств некоторых радиопоглощающих материалов

Abstract

Numerical modeling of radio-absorbing materials commonly used in anechoic chambers is presented in this work. The method of optimization of radio-absorbing properties of such materials in case of normal incidence is suggested. Better properties are obtained by lowering reflection levels of diffraction orders. The main idea of optimization is to coat material with one or more matching layers. Pyramidal and wedge shaped materials are considered. RCWA-algorithm based program was used for numerical experiments. The relation between layer width and best-matching frequency is experimentally obtained. Materials with double coating are also considered. Reflection characteristics in relation to frequency are presented.

• anechoic chamber

Аннотация (на русском)

Численное моделирование и оптимизация поглощающих свойств некоторых радиопоглощающих материалов

В работе рассматривается численное моделирование радиопоглощающих материалов, использующихся в современных безэховых камерах. Предложен способ оптимизации свойств радиопоглощающего материала при нормальном падении, а именно, понижение уровня отражения дифракционных лепестков. Основная идея оптимизации состоит в покрытии материала одним или несколькими согласующими слоями. Рассмотрены наиболее часто встречающиеся материалы клиновидной и пирамидальной формы. Численные эксперименты выполнены с помощью программы, основанной на методе связанных волн. С помощью численного эксперимента найдена зависимость толщины согласующего слоя от частоты, на которой наблюдается оптимальное согласование. Так же рассмотрены материалы с двойным согласующим покрытием. Представлены расчеты зависимости отраженных амплитуд от частоты падающего поля.

For citation

References

1. Балабуха Н.П., Зубов А.С., Солосин В.С. Компактные полигоны для измерения характеристик рассеяния. М.:Наука, 2007.
2. D. Maystre. M. Neviere. Electromagnetic theory of crossed gratings // J. Optics (Paris), 1978, vol. 9, no 5, pp. 301-306
3. E. Noponen, J. Turunen. Eigenmode method for electromagnetic synthesis of diffractive elements with three-dimensional profiles. // J. Opt. Soc. Am. A/Vol. 11, No. 9/September 1994
4. Moraham M.G., Grann E.B., Pommet D.A., Gaylord T.K. Formulation for stable and efficient implementation of the rigorous coupled-wave analysis of binary gratings. // J. Opt. Soc. Am. A 12, 1068-1076 (1995).
5. J.P. Hugonin, P.Lalanne, I. Delvillar, I.R. Matias. Fourier modal methods for modeling optical dielectric waveguides // Optical and Quantum Electronics (2005) 37:107-119
6. А.В. Никитенко, А.С. Зубов, Н.Е. Шапкина. Моделирование электромагнитного рассеяния на радиопоглощающем материале методом связанных волн. // Математическое моделирование, 2014, том 26, номер 9, стр. 18-32.
7. А.В. Никитенко, А.С. Зубов, Е.В. Булычев. 3D моделирование электромагнитного рассеяния на РМП методом связанных волн. // Журнал Радиоэлектроники (электронный журнал), 2014. №12. URL: http://jre.cplire.ru/jre/dec14/15/text.pdf