ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 537.87; 621.372

Технічна механіка, 2021, 1, 84 - 91

МОДЕЛЬ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ Н-ПОЛЯРИЗОВАНОЇ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ ХВИЛІ В БАГАТОШАРОВІЙ ДІЕЛЕКТРИЧНІЙ СТРУКТУРІ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2021.01.084

Заболотний П. І.

Заболотний П. І.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      В роботі розглядається питання визначення діелектричної проникності багатошарових діелектричних структур. Відзначено, що одним з найбільш розповсюджених методів визначення діелектричної проникності багатошарових структур є вимір коефіцієнтів відбиття електромагнітних хвиль інтерференційними методами. У загальному випадку при проведенні вимірів інтерференційними методами, одному виміряному значенню коефіцієнта відбиття може відповідати безліч значень діелектричної проникності. Ця невизначеність може бути усунена, якщо є можливість попереднього визначення впливу на коефіцієнти відбиття різних параметрів зондуючих електромагнітних хвиль. Зокрема є важливим отримання попередньої оцінки впливу кутів падіння та поляризації на діапазон зміни коефіцієнтів відбиття при зміні одного з параметрів структур. Це дозволяє отримати попередню оцінку меж діапазону зміни коефіцієнта відбиття при зміні параметру, який досліджується.
      У даній роботі розглянуто випадок падіння на багатошарову діелектричну структуру плоскої електромагнітної хвилі, у якій магнітне поле перпендикулярно площині падіння, тобто з Н-поляризацією. Мета роботи – розробка моделі поширення Н-поляризованої електромагнітної хвилі скрізь багатошарову діелектричну структуру при довільному куті падіння і визначення межі діапазону зміни коефіцієнта відбиття при зміні діелектричної проникності її шарів. Розроблено модель розповсюдження Н-поляризованої електромагнітної хвилі в двошаровій діелектричній структурі, яку розташовано на металевій основі з ідеальною провідністю. Кут падіння електромагнітної хвилі на неї з повітря є довільним. Запропонована модель дозволяє оцінювати коефіцієнт відбиття електромагнітної хвилі по параметрам структури і куту падіння хвилі. Модель дає можливість отримати аналітичну оцінку межі діапазону зміни коефіцієнта відбиття при зміні діелектричної проникності і товщини кожного з шарів діелектричної структури. З використанням розробленої моделі було отримано залежності модуля коефіцієнта відбиття від кута падіння та діелектричної проникності другого шару.
     

H-поляризація, діелектрична проникність, коефіцієнт відбиття, багатошарові діелектричні структури

1. Борулько В. Ф., Дробахин О. О., Славин И. В. Многочастотные СВЧ неразрушающие методы измерения параметров слоистых диэлектриков. Днепропетровск: Изд-во ДГУ, 1992. 120 с.

2. Shaarawi A. M., Besieris I. M., Attiya A. M., El-Diwan E. Reflection and transmission of an electromagnetic X-wave incident on a planar air-dielectric interface: spectral analysis. Progress in electromagnetics research, PIER. 2001. V 30. P. 213–249. https://doi.org/10.2528/PIER00042502

3. Kaz’min A. I., Fedyunin P. A. Reconstruction of the structure of the electrophysical parameters of multilayer dielectric materials and coatings from the frequency dependence of the attenuation coefficient of the field of a surface electromagnetic wave. Measurement Techniques. 2019. V. 62. P. 809–816. https://doi.org/10.1007/s11018-019-01699-7

4. Lytvynenko L. M., Prosvirnin S. L. Wave Diffractionby Periodic Multilayer Structures. – Cottenham. UK: Cambridge Scientific Publishers, 2012. 158 p.

5. Gerekos C., Tamponi A., Carrer L., Castelletti D., Santoni M., Bruzzone L. A Coherent Multilayer Simulator of Radargrams Acquired by Radar Sounder Instruments. IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing. 2018, Vol. 56, Iss. 12. Pp. 7388–7404. https://doi.org/10.1109/TGRS.2018.2851020

6. Kaliberda M. E., Lytvynenko L. M., Pogarsky S. A. The h-polarized electromagnetic wave diffraction by multi-element plane semi-infinite grating. Radio physics and radio astronomy. 2014. Vol. 19, № 4. Pp. 348–357 (in Russian). https://doi.org/10.15407/rpra19.04.348

7. Chen L. F, Ong C. K. , Neo C. P. , Varadan V. V., Varadan V. K. Microwave Electronics: Measurement and Materials Characterization. Pennsylvania State University, USA, New York: John Wiley & Sons, Ltd, 2004. 537 p. https://doi.org/10.1002/0470020466

8. Лебедев И. В. Техника и приборы СВЧ. М: Высшая школа, 1972. 374 p.

Copyright (©) 2021 Заболотний П. І.

Copyright © 2014-2021 Технічна механіка