Haku

Lähteettömän reunaehdon kappaleen sähkömagneettisen sironnan laskeminen integraaliyhtälömenetelmällä

QR-koodi

Lähteettömän reunaehdon kappaleen sähkömagneettisen sironnan laskeminen integraaliyhtälömenetelmällä

Computation of electromagnetic scattering from divergenceless boundary objects using integral equation method

Tämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia sähkömagneettisen säteilyn sirontaa kappaleista, jotka toteuttavat lähteettömän reunaehdon. Lähteettömän reunaehdon mukaan kappaleen pinnalle indusoituneet ekvivalentit sähköiset ja magneettiset pintavirtatiheydet ovat lähteettömiä. Lähteetön reunaehto tunnetaan myös nimellä DB-reunaehto, koska ekvivalenttien pintavirtatiheyksien lähteettömyydestä seuraa se, että pinnan normaalinsuuntaiset sähkö- ja magneettivuontiheyskomponentit (D,B) häviävät pinnalla. DB-reuna voidaan toteuttaa anisotrooppisen väliaineen avulla, missä pinnan normaalinsuuntaiset väliaineparametrit permittiivisyys ja permeabiilisuus lähestyvät nollaa.

Sirontatehtävä ratkaistiin numeerisesti pintaintegraaliyhtälömenetelmällä, joka tunnetaan myös nimellä BEM (Boundary element method). Integraaliyhtälömenetelm ässä Maxwellin yhtälöiden reuna-arvo-ongelma formuloidaan integraaliyhtäl öiksi, missä tuntemattomia ovat ekvivalentit pintavirtatiheydet. Integraaliyhtälöt diskretoidaan ja muutetaan lineaariseksi yhtälöryhmäksi momenttimenetelmällä. Lineaarinen yhtälöryhmä voidaan ratkaista Gaussin eliminaatiolla ja ratkaisusta voidaan laskea sironneet kentät.

Sirontapoikkipinta laskettiin erilaisille DB- ja ideaalijohtaville eli PEC-kappaleille. Mielenkiintoisin tulos oli, että symmetrisillä DB-kappaleilla ei ole takaisinsirontaa. DB-kuutiolle ja pallolle laskettiin sirontatehokkuus taajuuden funktiona ja tuloksia verrattiin PEC-kuution ja pallon sirontatehokkuuksiin. Tuloksista huomattiin, että PEC-kappale verrattuna DB-kappaleeseen on voimakkaampi sirottaja matalilla taajuuksilla. Työssä näytettiin myös, että dynamiikan pintaintegraaliyhtälömenetelmällä on mahdollista laskea staattinen polarisoituvuus DB-kappaleille ilman perinteisiä matalan taajuuden ongelmia.

Tallennettuna: