Двумерная задача электромагнитного рассеяния на линзе Микаэляна, два метода решения и особенности фокусировки / Two-Dimensional Problem of Electromagnetic Scattering by Mikaelian Lens, Two Methods of Solution, and Some Features of Focusing

Кушнерёв М. М. / Kushneryov, M.M.
Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет) / Moscow Institute of Physics and Technology
Скобелев С. П. / Skobelev, S.P.
ПАО «Радиофизика»; Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет) / PJSC «Radiophysica»; Moscow Institute of Physics and Technology
Выпуск в базе РИНЦ
Кушнерёв М. М., Скобелев С. П. Двумерная задача электромагнитного рассеяния на линзе Микаэляна, два метода решения и особенности фокусировки // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 38–47. DOI: 10.25210/jfop-2004-038047
Kushneryov, M.M., Skobelev, S.P. Two-Dimensional Problem of Electromagnetic Scattering by Mikaelian Lens, Two Methods of Solution, and Some Features of Focusing // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 38–47. DOI: 10.25210/jfop-2004-038047

Аннотация: Рассмотрена двумерная задача рассеяния Е-поляризо-ванной плоской электромагнитной волны на линзе Микаэляна, включая ее обобщенную модификацию с фокусом, расположенным вне линзы на заданном расстоянии от ее поверхности. Задача решается численно с использованием гибридного проекционного метода и метода интегрального уравнения для напряженности электрического поля в линзе. Приводятся и обсуждаются новые результаты, касающиеся особенностей фокусировки поля линзой в зависимости от соотношений между ее параметрами, а также результаты сравнения эффективности двух методов, указанных выше.
Abstract: A two-dimensional problem of scattering of E-polarized plane electromagnetic wave by Mikaelian lens including its generalized modification with the focus located outside the lens at a specified distance from its surface is considered. The problem is solved numerically with use of the hybrid projection method and the method of integral equation for the electric field strength in the lens. A number of new results concerning the features of wave focusing by the lens at different relations between its parameters as well as comparison of effectiveness of the methods used in the analysis are presented and discussed.
Ключевые слова: неоднородная среда, рассеяние электромагнитных волн, линза Микаэляна, численные методы, dielectric cylinder, inhomogeneous media, electromagnetic wave scattering, Mikaelian lens, неоднородная среда

Литература / References
  1. Mikaelian, A.L. Self-Focusing Media with Variable Index of Refraction. // Progress in Optics XVII. North Holland. 1980. DOI: 10.1016/S0079-6638(08)70241-5
  2. Триандафилов Я. Р., Котляр В. В. Фотонно-кристалли-ческая линза Микаэляна // Компьютерная оптика. 2007. Т. 31. № 3. С. 27-31.
  3. Baghdasaryan, T., Geernaert, T., Thienpont, H., Berghmans, F. Photonic Crystal Mikaelian Lenses and Their Potential Use as Transverse Focusing Elements in Microstructured Fibers // IEEE Photonics Journal. 2013. Vol. 5. No. 4. P. 7100512. DOI: 10.1109/JPHOT.2013.2274763
  4. Bor, J., Fuchs, B., Lafond, O., Himdi M. Flat Foam-Based Mikaelian Lens Antenna for Millimeter Wave Applications // Proc. Of the 44th European Microwave Conference. Rome, Italy, 6-9 Oct. 2014. P. 1640-1643. DOI: 10.1109/EuMC.2014.6986768
  5. Фельд Я. Н., Бененсон Л. С. Антенно-фидерные устройства. Ч. 2. М.: Изд. ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 1959.
  6. Зелкин Е. Г., Петрова Р. А. Линзовые антенны. М.: Советское радио, 1974.
  7. Некрасова Е. С., Скобелев С. П. Модификация гибридного проекционного метода для электродинамического анализа неоднородного диэлектрического цилиндра произвольного поперечного сечения // Радиотехника. 2017. № 10. С. 35-42.
  8. Richmond, J. H. Scattering by a Dielectric Cylinder of Arbitrary Cross Section Shape // IEEE Trans. Antennas Propagat. 1965. Vol. AP- 13. No. 3. P. 334-341. DOI: 10.1109/TAP. 1965.1138427