Анотація до роботи:

Шульга Л.Н. Перетворення плоских електромагнітних хвиль в імпульсно-нестаціонарних магнітодіелектричних середовищах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.03 – радіофізика. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2004.

Методом інтегральних рівнянь макроскопічної електродинаміки проведено аналітичне дослідження перетворення плоских електромагнітних хвиль у вільному ізотропному магнітодіелектричному просторі при імпульсній модуляції у часі властивостей всього простору, напівобмеженої його області, а також перетворення плоских електромагнітних хвиль при стрибкоподібній зміні у часі властивостей в області шару цього простору.

У дисертаційній роботі виконані аналітичні дослідження перетворення плоских електромагнітних хвиль у вільному ізотропному магнітодіелектричному просторі при імпульсній модуляції у часі діелектричної і магнітної проникностей всього простору, напівобмеженої його області, а також при стрибкоподібній зміні у часі проникностей в області шару цього простору.

В дисертації вперше:

1. Досліджено вплив на поля плоских електромагнітних хвиль зміни у часі проникностей магнітодіелектричного безмежного середовища за законом кінцевої послідовності прямокутних періодичних імпульсів. Показано, що поле на будь-якому інтервалі сталості параметрів середовища є полем пар прямих і зворотних плоских хвиль, фазові характеристики яких є кусково-сталими функціями часу. В окремому випадку перетворення монохроматичної хвилі синхронними у часі послідовностями проникностей, поле на кожному інтервалі сталості середовища обумовлено полем тільки однієї пари прямої і зворотної хвилі, фазові характеристики яких на інтервалі спокою властивостей середовища співпадають з фазовими характеристиками первинної хвилі. Більш того, будь-коли можна зробити такій підбір параметрів збурення середовища і частоти первинної хвилі, при якому пряма та зворотна хвилі перевищуватимуть за модулем амплітуду первинної хвилі на інтервалах, де параметри середовища співпадатимуть з незбуреними значеннями.

2. Показано, що перетворення плоских електромагнітних хвиль у безмежному магнітодіелектричному середовищі при зміні у часі властивостей середовища за законом прямокутних періодичних імпульсів інваріантне відносно зміни проникностей.

3. Досліджено вплив на поле плоских електромагнітних хвиль зміни у часі властивостей напівобмеженої області магнітодіелектричного вільного середовища за законом одиночного прямокутного імпульсу. Показано, що при цьому в просторі утворюється поле складної структури, яке представлене полем суми прямих та зворотних хвиль з числовими характеристиками первинної хвилі. Область існування цих хвиль обмежена плоскопаралельними межами, що рухаються в двох протилежних напрямках. Після зняття збурення властивостей середовища асимптотично в скінченій області простору залишаються первинна хвиля і зворотна до неї. Більш того, у широкому діапазоні параметрів нестаціонарного середовища і частоти первинної монохроматичної хвилі впливом плоскої межі нестаціонарності можна знехтувати. Крім того, при деякому співвідношенні частоти первинної монохроматичної хвилі і довжини збурюючого імпульсу зворотна хвиля відсутня, тобто первинна хвиля „не відчуває” збурення середовища.

4. Було отримано, що перетворення плоских монохроматичних електромагнітних хвиль у напівобмеженому магнітодіелектричному середовищі при зміні у часі властивостей середовища за законом одиночного прямокутного імпульсу неінваріантне, а гауссового електромагнітного імпульсу – інваріантне відносно зміни проникностей.

5. Досліджено вплив на поля плоских електромагнітних хвиль стрибкоподібної зміни у часі проникностей в області шару магнітодіелектричного ізотропного вільного середовища. Показано, що у випадку первинної монохроматичної хвилі в скінченій області простору асимптотично залишаються хвилі, що подібні до хвиль, які утворюються при розповсюдженні монохроматичної хвилі через магнітодіелектричний шар. При цьому, будь коли можна здійснити такій підбір параметрів збурення і параметрів монохроматичної хвилі, при якому можливо посилення шаром останньої, причому це підсилення можливо як за рахунок зміни проникностей, так і за рахунок зміни товщини шару збурення. Показано також, що у спектрі перетвореного поля у будь-якій точці стаціонарного простору переважають низькочастотні компоненти.

6. Показано, що перетворення плоских електромагнітних хвиль стрибкоподібною зміною у часі проникностей в області шару магнітодіелектричного ізотропного вільного середовища неінваріантне відносно зміни проникностей.

7. Введення довільної плоскої межі нестаціонарності призводить до обмеження заднім фронтом хвиль (імпульсів), які утворюються при розщепленні первинної хвилі та хвилі, що рухається від „введеної” межі нестаціонарності.

8. За наявності нестаціонарності хвилі, що ініційовані імпульсною зміною властивостей нестаціонарного середовища, вироджуються.

Публікації автора:

1. Слипченко Н.И., Шульга Л.Н., Рыбин О.Н. Трансформация плоской электромагнитной волны импульсным возмущением полуограниченной области // Радиоэлектроника и информатика. - 2001. - №3. - C. 22-26

2. Слипченко Н.И., Шульга Л.Н., Рыбин О.Н. Преобразование плоской волны периодически нестационарной диэлектрической средой // ЖТФ. - 2001. - T. 71, №10. - C. 123-127

3. Рыбин О.Н., Слипченко Н.И., Шульга Л.Н. Преобразование полей плоских волн при скачке параметров слоя магнитодиэлектрической свободной среды // ЖТФ. - 2002. - T. 72, №12. – C. 72-78

4. Шульга Л.Н. Трансформация плоского гауссова импульса импульсно-периодической модуляцией во времени параметров безграничной магнитодиэлектрической среды // Всеукраинский межвед. сборник «Радиотехника». – 2003. – Вып. 132. – С. 175-178

5. Слипченко Н.И., Рыбин О.Н., Шульга Л.Н., Новиков Н.Н. Трансформация гауссового электромагнитного импульса импульсным возмущением полуограниченной области // Радиоэлектроника и информатика. - 2003. - №4. - C. 4-7

6. Шульга Л.Н. Плоские электромагнитные волны в импульсно-нестационарных полуограниченных магнитодиэлектрических средах // 1-й Международный радиоэлектронный форум «Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития» МРФ-2002. Сб. научных трудов. Ч.1. – Харьков: АН ПРЭ, ХНУРЭ. 2002. С. 471-474

7. Slipchenko N.I, Rybin O.N., Shul'ga L.N. The Field Transformation of a Plane Monochromatic Wave by Layer Parameters Jump of the Magnetic and Dielectric Free Medium // Proceeding of the 6th International Conference of “Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications And Computer Science” TCSET’2004, Lviv-Slavsko (Ukraine). – 2004. – P. 94-95

8. Slipchenko N.I., Rybin O.N., and Shul’ga L.N. Transformation of Plane Monochromatic Wave With Pulse-Periodic Modulation in Unbounded Medium Parameter Time, Book of Abstracts of the International Conf. “EuroElectromagnetics” EUROEM 2000, Edinburgh (Scotland), p. 121

9. Rybin O.N., Slipchenko N.I., and Shul’ga L.N. Transformation of Monochromatic Wave by Pulse-Periodic Time Modulation of Parameters of Unbounded Semiconductor, Book of Abstracts of the International Conf. ICOPS 2002, Alberta (Canada), p. 178