Восстановление диэлектрической проницаемости неоднородного диэлектрического тела, расположенного в полубесконечном прямоугольном волноводе 

Роман Олегович Евстигнеев, кандидат технических наук, инженер-программист, ООО «Харман» (Россия, г. Нижний Новгород, ул. Ковалихинская, 8), E-mail: roman_cezar@mail.ru
Марина Александровна Москалева, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математики и суперкомпьютерного моделирования, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: m.a.moskaleva1@gmail.com 

517.3 

DOI

10.21685/2072-3040-2021-4-2 

Актуальность и цели. Целью данной работы является восстановление диэлектрической проницаемости неоднородного диэлектрического тела, расположенного в полубесконечном прямоугольном волноводе. Предложенный метод может эффективно применяться при решении ряда задач прикладной электродинамики, таких как дефектоскопия и определение эффективности диэлектрической проницаемости метаматериалов. Материалы и методы. Для решения исследуемой задачи использован метод объемных сингулярных интегральных уравнений. Результаты. Разработан и обоснован численный метод восстановления диэлектрической проницаемости неоднородного диэлектрического тела, расположенного в полубесконечном прямоугольном волноводе. Представлены численные результаты. Выводы. Предложенный метод может быть эффективно использован для конструирования нанокомпозитов и наноструктур, а также для их исследования методом неразрушающего контроля. 

Ключевые слова

краевая задача, обратная задача дифракции, интегродифференциальное уравнение, тензор Грина 

 Скачать статью в формате PDF

1. Baena J., Marques R., Medina F., Jelinek L. Near-perfect tunneling and amplification of evanescent electromagnetic waves in a wave guide filled by a metamaterial: Theory and experiments // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 72. P. 075–116.
2. Eves E., Murphy K., Yakovlev V. Reconstruction of complex permittivity with neuralnetwork-controlled FDTD modeling // Power Electromag. Energy. 2007. Vol. 4 (41). P. 22–34.
3. Tao Pan, Guo-Ding Xu, Tao-Cheng Zang, Lei Gao. Study of a slab waveguide loaded with dispersive anisotropic // Applied Physics A. 2009. Vol. 95. P. 367–372.
4. Usanov D., Skripal A., Romanov A. Complex permettivity of composites based on dielectric matrices with carbon nanotrubes // Technical Physics. 2011. Vol. 56 (1). P. 102–106.
5. Beilina L., Klibanov M. Approximate Global Convergence and Adaptive for Coefficient Inverse Problems. New York : Springer, 2012. 408 p.
6. Romanov V. G. Inverse Problems of Mathematical Physics. Utrecht : VNU, 1986. 239 p.
7. Смирнов Ю. Г. Математические методы исследования задач электродинамики. Пенза : Инф.-изд. центр ПГУ, 2009. 268 с.
8. Ильинский А. С., Смирнов Ю. Г. Дифракция электромагнитных волн на проводящих тонких экранах. М. : ИПРЖР, 1996. 176 с.
9. Медведик М. Ю., Смирнов Ю. Г. Обратные задачи восстановления диэлектрической проницаемости неоднородного тела в волноводе. Пенза : Изд-во ПензГУ, 2014. 76 с.