Численный метод решения задачи о распространении ТЕ-поляризованных волн в многослойном неоднородном волноводе кругового сечения, заполненном метаматериалом 

Екатерина Дмитриевна Деревянчук, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математики и суперкомпьютерного моделирования, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: mmm@pnzgu.ru
Андрей Олегович Лапич, магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: mmm@pnzgu.ru
Максим Олегович Снегур, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: snegur.max15@gmail.com 

519.622 

DOI

10.21685/2072-3040-2021-1-8 

Актуальность и цели. Целью работы является численное исследование задачи о распространении ТЕ-поляризованных электромагнитных волн многослойной регулярной неоднородной волноведущей структуры со слоями из метаматериала.
Материалы и методы. Проблема сводится к решению задачи на собственные значения для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Для получения численного решения задачи используется метод пристрелки по параметру.
Результаты. Осуществлена реализация численного метода для решения задачи распространения электромагнитной волны в волноводе многослойного типа. Были получены численные результаты вычислений.
Выводы. Примененный метод отлично подходит для нахождения приближенного решения задачи распространения электромагнитных волн в структуре волновода. 

Ключевые слова

задача распространения электромагнитных волн, ТЕ-волны, уравнение Максвелла, дифференциальные уравнения, многослойный волновод, метаматериал, метод пристрелки 

 Скачать статью в формате PDF

1. Solymar L. & Shamonina E. Waves in Metamaterials. Oxford : Oxford University Press, 2009.
2. Veselago V. G. The electrodynamics of substances with simultaneously negative values of ε and μ // Sov. Phys. Usp. 1967. Vol. 10 (4). P. 509–514.
3. Smolkin E., Shestopalov Y., Snegur M. Surface Waves in a Nonlinear Metamaterial Rod // Radio Science. 2020. Vol. 55.
4. Smolkin E., Smirnov Y., Snegur M. Leaky waves in a nonlinear metamaterial rod // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 2020. Vol 34. P. 1680–1690.
5. Snegur M., Smolkin E. Diffraction of TE Polarised Electromagnetic Waves by a Nonlinear Metamaterial Waveguide // 2020 33rd General Assembly and Scientific Symposium of the International Union of Radio Science, URSI GASS 2020, 2020.