Анотація до роботи:

Зіненко Т.Л. Розсіяння і поглинання електромагнітних хвиль плоскими решітками із неідеально провідних стрічок. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.03-радіофізика. Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я.Усикова НАН України, м. Харків, 2004.

Розглянуто задачі дифракції плоских хвиль на плоских одношарових решітках із а) резистивних, б) матеріальних та в) імпедансних стрічок у вільному просторі і г) багатошарових резистивних решітках у шарі діелектрика і д) у шарі діелектрика, обмеженого імпедансним екраном. Для моделювання неідеально провідних стрічок ми систематично використовували узагальнені двобічні граничні умови, доповнені умовою локальної обмеженості енергії. Задачі (а)-(в) зводилися до рівнянь у парних рядах з подальшою регуляризацією за допомогою комбінації методу задачі Рімана-Гільберта і оберненого перетворення Фур’є. Під час розв’язку задач (г) і (д) ми виводили сингулярні інтегральні рівняння (СІР) та проектували їх на відповідні базисні функції. Для гіперсингулярних СІР (Н-поляризація) вони були зваженими поліномами Чебишева, а для логарифмічних СІР (Е-поляризація) вони були поліномами Лежандра. У обох випадках виконувались процедури аналітичної регуляризації через обернення статичних частин інтегральних операторів, що приводило до нескінчених систем лінійних алгебраїчних рівнянь 2-го роду, числове рішення яких має гарантовану збіжність. Показано, що частоперіодична решітка із тонких діелектричних стрічок (на відміну від ІП або металево-резистивної решітки) не проявляє якостей частотного або поляризаційного селектора. Знайдено ефект резонансного поглинання такою решіткою поблизу точок ковзання вищих просторових гармонік. Виявлено, що решітки із неідеально провідних металевих стрічок мають незначні втрати, за винятком резонансного поглинання у випадку Н-поляризації. Однак, якщо на їх поверхню нанести поглинаюче покриття магнітного характеру, то такі решітки із імпедансних стрічок можуть мати значні втрати. Для всіх видів розглянутих решіток одержано довгохвильові асимптотики для відбиття та проходження. Показано, що потужність, поглинута багатошаровою решіткою із резистивних стрічок, розташованою у шарі діелектрика, може перебільшувати 90%, а в шарі діелектрика з екраном – навіть 99%.

1. Метод аналитичної регуляризації з використанням МЗРГ і ОПФ, а також узагальнених граничних умов було успішно використано для дослідження задач розсіяння хвиль на решітках із тонких резистивних, магніто-діелектричних та імпедансних стрічок у вільному просторі. Це дозволило досягнути гарантованої збіжності рішень отриманих НСЛАР-2 для амплітуд просторових гармонік.

2. Знайдено, що залежність поглинання від поверхневого опору в одношаровій решітці із резистивних стрічок має один широкий максимум.

3. Показано, що частоперіодична решітка із тонких діелектричних стрічок (на відміну від ІП та металевих решіток) не є селективною за поляризацією падаючої плоскої хвилі.

4. Знайдено ефект резонансного поглинання Е- і Н-поляризованих хвиль решіткою із тонких діелектричних стрічок поблизу точок ковзання вищих просторових гармонік, який можна використовувати для частотної та поляризаційної селекції.

5. Встановлено, що решітки із добре провідних металевих стрічок з товщиною, більшою за глибину скін-шару, мають незначні втрати, за винятком резонансного поглинання Н-поляризованих хвиль поблизу точок ковзання вищих гармонік.

6. Показано, що решітки із металевих стрічок з тонким матеріальним покриттям можуть мати значні втрати, якщо поглинаюче покриття має магнітний характер і нанесене на освітлений бік решітки.

7. Одержано модифіковані формули Лемба (асимптотики при k < 1) для всіх видів розглянутих решіток в широкій області зміни їх параметрів, що добре узгоджуються з результатами точного числового рішення.

8. Метод СІР-ММР було успішно використано для дослідження задач розсіяння плоских хвиль на багатошаровій резистивній решітці, розташованій у шарі діелектрика і у шарі діелектрика з екраном. Це дозволило звести їх до регуляризованих НСЛАР-2 для коефіцієнтів розкладу щільності струму на елементарній стрічці, що гарантує швидку збіжність рішення.

9. Показано, що потужність, поглинута п’ятишаровою решіткою із резистивних стрічок, розташованою в шарі діелектрика, може пребільшувати 90%, а в шарі з металевим екраном – 99%.

Публікації автора:

1. Zinenko T.L., Nosich A.I., Okuno Y. Plane wave scattering and absorption by resistive-strip and dielectric-strip periodic gratings // IEEE Transactions Antennas Propagation. -1998. - V.AP-46, No. 10. - P.1498-1505.

2. Зиненко Т.Л. Рассеяние и поглощение Е и Н-поляризованных плоских волн импедансной ленточной решеткой // Радиофизика и электроника. -2002. -Т.7. - № 3. – С. 462-467.

3. Matsushima A., Zinenko T.L., Minami H., Okuno Y. Integral equation analysis of plane wave scattering from multilayered resistive strip gratings // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. - 1998. - V.12. - P. 1449-1469.

4. Zinenko T.L., Matsushima A., Okuno Y. Scattering and absorption of electromagnetic plane waves by a multilayered resistive strip grating embedded in a dielectric slab // Transactions on IEICE Electronics. - 1999. - V.E82-C, No.12. - P. 2255-2264.

5. Zinenko T.L., Matsushima A., Okuno Y. Plane wave scattering from a multilayered resistive strip grating backed with an impedance plane // Memoires of the Faculty of Engineering, Kumamoto University. - 1999. - V. 44, No.2. - P. 287-307.

6. Zinenko T.L., Nosich A.I., Okuno Y., Matsushima A. Numerically exact algorithm for the H- and E-wave scattering from a resistive flat-strip periodic grating // Proc. Symp. Applied Computational Electromagnetics Society (ACES-97). - Monterey. - 1997. - P. 489-492.

7. Zinenko T.L, Okuno Y., Matsushima A., Nosich A.I. H- and E-wave scattering from a dielectric-flat-strip periodic grating // Proc. Sino-Japanese Joint Meeting on Optical Fiber Science and Electromagnetic Theory (OFSET-97). - Wuhan . -1997. - P. 93-97.

8. Nosich A.I., Zinenko T.L., Okuno Y. Scattering and absorption of waves by a thin material flat-strip periodic grating // Proc. Int. Conf. Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA-97). - Torino. -1997. - P. 85-88.

9. Zinenko T.L., Matsushima A., Okuno Y. Integral equation analysis of plane wave scattering from resistive strip gratings // Proc. URSI-B Int. Symp. on Electromagnetic Theory. - Thessaloniki. - 1998. - P. 742-744.

10. Zinenko T.L., Matsushima A., Okuno Y. Plane wave scattering from multilayered resistive-strip grating embedded in a dielectric slab // Proc. Int. Conf. Math. Methods in Electromagnetic Theory (MMET*98). - Kharkov. – 1998. - P. 751-753.

11. Zinenko T.L., Matsishima A., Okuno Y. Numerical analysis of electromagnetic wave scattering from multilayered resistive strip gratings and its application to wave absorbers // Proc. Int. Conf. Transparent Optical Networks (ICTON-01). - Krakow, -2001, -P.102-105.

12. Zinenko T.L., Matsishima A., Nosich A.I. Scattering from an impedance-strip grating analyzed by the singular integral equation method // Proc. Int. Symp. Physics and Engineering of MM and Sub-MM Waves (MSMW-01). - Kharkov. -2001. - P. 229-231.

13. Zinenko T.L., Nosich A.I. Light scattering by a grating of strips made of or coated with a negative dielectric // Proc. Int. Workshop on Optical Waveguide Theory and Numerical Modeling (OWTNM-02). - Nottingham. - 2002. - P. 56.

14. Zinenko T.L., Nosich A.I., Okuno Y. Scattering from a two-face impedance strip grating analyzed by the method of the dual series equations and analytical regularization // Proc. 2002 IEEE Int. Symp. on Antennas and Propagation. - San Antonio. -2002. - P. 407.

15. Zinenko T.L., Nosich A.I. Scattering and absorption of light by nano-thickness negative dielectric strip grating // Proc. Int. Conf. Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET-02). - Kharkov. -2002. -P. 413-415.

16. Zinenko T.L., Nosich A.I., Okuno Y., Matsushima A. E- and H-polarized plane wave scattering and absorption by an impedance strip grating // Proc. Asia-Pacific Microwave Conference (APMC-02). - Kyoto. – 2002. - P. 417-420.

17. Zinenko T.L. Modified Lamb formulas in the plane-wave scattering by flat gratings made of resistive, dielectric, and impedance strips // Proc. Int. Symp. Physics and Engineering of Microwaves, MM and Sub-MM Waves (MSMW-04). - Kharkov. - 2004. - P. 317-319.