Application of the thin-wire integral representation of the electromagnetic field to solving the problem of diffraction of electromagnetic waves on conducting bodies


Cite item

Abstract

The article is devoted to numerical methods for solving the problem of diffraction of electromagnetic waves by conducting bodies. Two approaches to solving the problem are considered. The first one is based on the use of the thin-wire integral representation of the electromagnetic field (TP-method) for a grid model of the body surface. The second approach is associated with the use of the basis functions of Rao–Wilton–Glisson when solving a vector integral equation formulated with respect to the electric current density on the body surface (RWG-method). The diffraction of a plane linearly polarized electromagnetic wave by a sphere is considered as a test problem. The results of calculations of the normalized diagrams of the scattered field are presented. It is shown that there are practically no visual differences for the results obtained using both approaches. At the same time, it should be noted that the TP method is much simpler in numerical implementation than the RWG method.

About the authors

Dmitry P. Tabakov

Povolzhskiy State University of Telecommunications and Informatics

Author for correspondence.
Email: illuminator84@yandex.ru
23, L. Tolstoy Street, Samara, 443010, Russia

Sergey V. Morozov

Povolzhskiy State University of Telecommunications and Informatics

Email: grimmxxx@gmail.com
23, L. Tolstoy Street, Samara, 443010, Russia

Dmitriy S. Klyuev

Povolzhskiy State University of Telecommunications and Informatics

Email: klyuevd@yandex.ru
23, L. Tolstoy Street, Samara, 443010, Russia

References

  1. Электродинамика и распространение радиоволн / В.А. Неганова [и др.]; под ред. В.А. Неганова и С.Б. Раевского. М.: Радио и связь, 2005. 648 с.
  2. Ильинский А.С., Смирнов Ю.Г. Дифракция электромагнитных волн на проводящих тонких экранах (Псевдодифференциальные операторы в задачах дифракции). М.: ИПРЖР, 1996. 176 с.
  3. Harrington R.F. Field Computation by Moment Method. New York: Macmillan, 1968. 150 p.
  4. Rao S., Wilton D., Glisson A. Electromagnetic scattering by surfaces of arbitrary shape // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1982. Vol. 30, no. 3. P. 409–418. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1982.1142818
  5. Интегральное представление электромагнитного поля геометрически киральной структуры / В.А. Капитонов [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2012. Т. 15, № 4. С. 6–13.
  6. Неганов В.А., Марсаков И.Ю., Табаков Д.П. Расчет взаимодействия элементов метаструктуры на основе метода Гаусса – Зейделя // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2013. Т. 16, № 3. C. 7–16. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7346
  7. Табаков Д.П. Применение итерационных процедур к электродинамическому анализу метаматериалов // Радиотехника. 2015. № 7. С. 86–94.
  8. Веселаго В.Г. Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями и // Успехи физических наук. 1967. Т. 92, вып. 3. С. 517–526. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0092.196707d.0517
  9. Ивченко Е.Л., Поддубный А.Н. Резонансные трехмерные фотонные кристаллы // Физика твердого тела. 2006. Т. 48, вып. 3. С. 540–547. URL: https://journals.ioffe.ru/articles/3354
  10. Стрижков В.А. Математическое моделирование электродинамических процессов в сложных антенных системах // Математическое моделирование. 1989. Т. 1, № 8. С. 127–138. URL: http://mi.mathnet.ru/mm2614
  11. Mie G. Beiträge zur Optik trüber Medien, speziell kolloidaler Metallösungen // Annalen der Physik. 1908. Vol. 330, no. 3. P. 377–445. DOI: https://doi.org/10.1002/andp.19083300302

Copyright (c) 2022 Tabakov D.P., Morozov S.V., Klyuev D.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies