УДК 537.877

Анализ численного моделирования рассеяния радиоволн на составном цилиндре и усечённом конусе

 

А. А. Афонин, В. А. Тимофеев

Ярославский государственный университет им. П.Г.Демидова, 150003, Ярославль, Советская 14

 

Статья поступила в редакцию 3 апреля  2017 г., после доработки  - 20 июля 2017 г.

 

Аннотация. В работе проведено сравнение и анализ результатов математического моделирования рассеяния электромагнитных волн на объектах, составленных из нескольких однородных цилиндров конечной длины и усечённых конусов, представляющих модель элементов лесного массива. Расчёты произведены на основе метода дискретных источников. Получены и проанализированы угловые зависимости рассеянного поля для различных углов падения излучения на объект, соотношений геометрических размеров частей рассеивателей и длины волны падающего излучения.

Ключевые слова: метод дискретных источников, диэлектрические рассеиватели, элементы лесного массива, цилиндры, усечённые конусы, рассеянное электромагнитное поле.

Abstract. The paper is devoted to simulation of the electromagnetic interaction with the forest environment. The modeling results of radiowave scattering by the finite length obstacles are represented. The objects of two shapes have been examined. The first of them was composed from homogeneous coaxial cylinders. The other obstacle was the truncated cone. There models can be used for simulation of the vegetation components. The numerical results have been obtained on the basis of the method of discrete sources for microwave frequencies. The scatterer parameters corresponded to complex permittivity of trees at this band. The angular dependencies of the scattered field have been studied. The effects of angle of incidence, different ratios of the geometric dimensions of the obstacles and wavelength have been carried out. The modeling results have been considered both for the case when the cylinder length was larger of wavelength and for the case when the cylinder length was smaller of wavelength. It has been found that the behavior of the angular dependencies for the composite cylinder have been observed more complicate pattern. This is due to edge cylinders diffraction. Therefore, the simulation of the components of the forest environment by only homogeneous coaxial cylinders can lead to significant errors.

The numerical calculations have been carried out by TITAN X GPU supported by NVIDIA Corporation.

Key words: radiowave scattering, homogeneous coaxial cylinders, truncated cone, vegetation, method of discrete sources.

 

Ссылка на статью:

А. А. Афонин, В. А. Тимофеев. Анализ численного моделирования рассеяния радиоволн на составном цилиндре и усечённом конусе. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №9. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/sep17/1/text.pdf