On the scattering of electromagnetic waves by bi-isotropic spherical shell

• Autorzy: Shushkevich G. , Shushkevich S. , Kuts A.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2017.09

Warianty tytułu

PL

Rozpraszanie fal elektromagnetycznych za pomocą biizotropowej powłoki kulistej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this article an analytical solution of the problem of scattering of electromagnetic waves on bi-isotropic spherical shell has been presented. Secondary electromagnetic fields are introduced as a superposition of spherical vector wave functions. The solution of the boundary problem is reduced to solving a system of linear algebraic equations for the coefficients which are included in the presentation of the secondary fields. The formula to calculate the directional diagram of electric field in the far field and numerical results for different values of parameters have been obtained. The results may find practical application in the development and design of electromagnetic screens.

PL

W artykule przedstawiono analityczne rozwiązanie problemu rozpraszania fal elektromagnetycznych na biizotropowej powłoce kulistej. Wtórne fale elektromagnetyczne są przedstawiane jako superpozycja funkcji falowych wektora kulistego. Rozwiązanie problemu brzegowego zostało zredukowane do rozwiązania układu liniowych równań algebraicznych dla współczynników, które są zawarte w opisie pól wtórnych. Otrzymano wzór do obliczania diagramu kierunkowego pola elektrycznego w części pola oddalonej na dużą odległość od źródła promieniowania oraz otrzymano wyniki liczbowe dla różnych wartości parametrów. Wyniki mogą znaleźć praktyczne zastosowanie w rozwoju i projektowaniu ekranów elektromagnetycznych.

Słowa kluczowe

EN

spherical shell; bi-isotropic spherical shell; electromagnetic wave; wave function; spherical vector; directional diagram of electric field

PL

powłoka kulista; fala elektromagnetyczna; funkcja falowa; wektor kulisty; diagram kierunkowy pola elektrycznego

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 89 [295], nr 1
• Strony: 111--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Shushkevich G.

• Yanka Kupala State University of Grodno, 22, Ozheshko St., 230023 Grodno, Belarus

autor

Shushkevich S.

• Yanka Kupala State University of Grodno, 22, Ozheshko St., 230023 Grodno, Belarus

autor

Kuts A.

• Yanka Kupala State University of Grodno, 22, Ozheshko St., 230023 Grodno, Belarus

Bibliografia

• [1] Lakhtakia A., Varadan V.K., Varadan V.V.: Time-harmonic electromagnetic fields in chiral media. Lecture Notes in Physics, Springer, 1989.
• [2] Cui Tie Jun, Smith D.R., Lui R.: Metamaterials. Theory, Design and Applications, Springer, 2009.
• [3] Vendik I. B. Vendik O. G.: Metamaterials and their application in microwaves: A review. Tech. Phys., 1 (2013), 1-24.
• [4] Lindell I.V., Sihvola A.H., Tretyakov S.A., Viitanen A.J.: Electromagnetic waves in chiral and bi-isotropic media. London, Artech House, 1994.
• [5] Ivanov O.V.: Electromagnetic wave propagation in anisotropic and bianisotropic layered structures, Ulyanovsk STU, 2010.
• [6] Behaviour of Electromagnetic Waves in Different Media and Structures. Ed. By A.Akdagli. InTech, 2011.
• [7] Neganov V.A., Osipov O.V.: Approximate boundary conditions for a thin chiral layer located on a perfectly conducting plane, J. commun. Tech. and electr., 3 (2005), 270-275.
• [8] Sirenko Y, Velychko L.: Electromagnetic waves in complex systems. Selected Theoretical and applied problems, Springer, 2016.
• [9] Shorohova E.: Diffraction of electromagnetic waves on chiral bodies of rotation. Analytical approach. Saarbruchen, LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013.
• [10] Solutions and Applications of Scattering, Propagation, Radiation and Emission of Electromagnetic Waves. Ed. A. Kishk. InTech, 2912.
• [11] Monakhov M., Shorohova E.: Radiant properties of antennas in composite media. Metamaterials and chiral media. Saarbruchen, LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011.
• [12] Kapshai V.N., Kondratyuk V.V.: The scattering of electromagnetic waves by bi-isotropic ball in an isotropic medium, Prob. Phys., Math. Tech., 3(2010), 17-21.
• [13] Belichenko V.I., Fisanov V.V.: Scattering of electromagnetic waves by bi-isotropic sphere. News high schools. Physics, 10(1994), 108–112.
• [14] Erofeenko V.T., Malyi S.V.: Diffraction of a plane electromagnetic wave by a flat layer of bi-isotropic material. Vestnik BSU. Ser.1, 2(2010), 11-16.
• [15] Erofeenko V.T., Bondarenko V.F Numerical study of the interaction of electromagnetic fields, electric and magnetic dipoles with a composite screen. Izv. NAN Belar. Ser. Fiz.- mat. n., 4(2013), 113-120.
• [16] Neganov V.A., Osipov O.V.: Reflection of electromagnetic waves from the plane of chiral structures. Izv. Vuz. Radiofizika, 9(1999), 870-878.
• [17] Neganov V.A., Osipov O.V.: Features the reflection of electromagnetic waves from the planar chiral structures. Phys. wave proc. and radio systems, 1(1999), 5-11.
• [18] Neganov V.A., Osipov O.V.: Scattering of plane electromagnetic waves on chiral metal cylinder. Tech. Phys. Letters, 1(2000), 77-83.
• [19] Ivanov E. A.: Diffraction of electromagnetic waves on two bodies, Springfield, Washington 1970.
• [20] Shushkevich G.Ch., Kuts A.I.: Numerical investigation of scattering field of electrical dipole on the bi-isotropic ball, Informatika, 2 (2015), 46-54.
• [21] Erofeenko V.T.: Analytical modelling in the electrodynamics, CD LIBROKOM, Moscow 1989.
• [22] Handbook of Mathematical Functions: with Formulas, Graphs and Mathematical Tables. Eds. by M. Abramowitz and I. A. Stegun. Dover, New York, 1972.
• [23] Shushkevich G.Ch., Shushkevich S.V.: Computer technology in mathematics. The system Mathcad 14: in 2 parts. Grevsova, Minsk 2012.
• [24] Fausett L.V.: Numerical Methods Using MathCAD. Prentice Hall, New Jork 2002.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).