Книга: Уфимцев П. Я. «Теория дифракционных краевых волн в электродинамике»

В книге изучается дифракция электромагнитных волн на телах, больших по сравнению с длиной волны. Развиваются приближенные и строгие методы исследования. Полученные результаты проливают свет на природу таких явлений, как дифракция Френеля, теневое излучение, деполяризация обратного рассеяния, процесс формирования краевых волн и т. д.
Книга предназначена для радиофизиков и радиоинженеров, а также для преподавателей вузов, аспирантов и студентов при изучении антенн, дифракции радиоволн и стелс-технологии по созданию объектов, невидимых для радаров.

Содержание:

Предисловие редактора перевода...... 9 Предисловие автора к русскому изданию...... 10 Предисловие...... 13 Предисловие редактора американского издания...... 19 Комментарии к американскому изданию...... 21 Благодарности...... 23 Введение...... 24 Краткий обзор литературы по теории краевых волн...... 27 1. Дифракция электромагнитных волн на черных телах...... 33 § 1. 1. Черные тела...... 33 § 1. 2. Векторный аналог теорем Гельмгольца...... 34 § 1. 3. Определение черного тела и теорема о теневом контуре...... 36 § 1. 4. Принцип дополнительности для тонких экранов...... 41 § 1. 5. Интегральный поперечник рассеяния для черных тел...... 42 § 1. 6. Черная полуплоскость...... 43 § 1. 7. Черная лента и черный диск...... 48 § 1. 8. Физическая модель черного тела...... 55 § 1. 9. НаблюдениеМ. Л. Левина...... 57 § 1. 10. Основные свойства поля, рассеянного черными телами...... 59 2. Дифракция на выпуклых идеально проводящих телах: элементы физической теории дифракции...... 61 § 2. 1. Равномерные и неравномерные токи...... 61 § 2. 2. Краевые волны поля, рассеянного клином...... 63 § 2. 3. Поле, рассеянное круговым изломом...... 70 § 2. 4. Конусы...... 75 § 2. 5. Параболоиды вращения...... 83 § 2. 6. Сферические поверхности...... 87 § 2. 7. Дополнительные замечания...... 91 3. Дифракция на вогнутых телах: обобщение физической теории дифракции...... 93 § 3. 1. Поле внутри клиновидного рупора...... 93 § 3. 2. Дифракция на круговом изломе вогнутой поверхности вращения...... 102 § 3. 3. Поле в отраженной конической волне...... 104 § 3. 4. Эффективная поверхность рассеяния конического тела...... 106 § 3. 5. Результаты численных расчетов эффективной поверхности рассеяния...... 111 § 3. 6. Дополнительные замечания...... 114 4. Измерение поля, излучаемого дифракционными токами...... 115 § 4. 1. Обратное рассеяние волн с круговой поляризацией...... 115 § 4. 2. Деполяризация отраженной волны...... 122 § 4. 3. Основные результаты...... 125 5. Исследование дифракции на клине методом параболического уравнения...... 127 § 5. 1. Параболическое уравнение...... 127 § 5. 2. Постановка задачи...... 128 § 5. 3. Решение параболического уравнения...... 130 § 5. 4. Асимптотическое разложение для функции w(r, ?)...... 134 § 5. 5. Метод отражений...... 137 § 5. 6. Поперечная диффузия и дифракция цилиндрических волн на клине...... 139 § 5. 7. Дополнительные замечания...... 141 6. Волны тока в тонких проводниках и на ленте...... 143 § 6. 1. Бесконечный проводник, возбуждаемый сосредоточенной э. д. с....... 144 § 6. 2. Передающий вибратор...... 147 § 6. 3. Полубесконечный проводник, возбуждаемый плоской волной...... 149 § 6. 4. Пассивный вибратор...... 154 § 6. 5. Ближнее поле...... 159 § 6. 6. Волны тока на ленте...... 161 § 6. 7. Основные результаты...... 165 § 6. 8. Дополнительные замечания...... 166 7. Излучение краевых волн: теория, основанная на теореме взаимности...... 167 § 7. 1. Вычисление поля в дальней зоне...... 167 § 7. 2. Излучение передающего вибратора...... 168 § 7. 3. Первичная и вторичная дифракция на пассивном вибраторе...... 170 § 7. 4. Многократная дифракция краевых волн...... 177 § 7. 5. Полное рассеянное поле...... 180 § 7. 6. Вибратор, короткий по сравнению с длиной волны (пассивный диполь)...... 185 § 7. 7. Результаты численных расчетов...... 187 § 7. 8. Излучение краевых волн на ленте...... 191 § 7. 9. Заключение...... 195 8. Функциональные и интегральные уравнения в теории дифракции плоской волны на ленте (граничная задача Неймана)...... 197 § 8. 1. Об асимптотических решениях задачи о дифракции на ленте...... 197 § 8. 2. Симметрия краевых волн...... 198 § 8. 3. Формулировка и решение функциональных уравнений...... 201 § 8. 4. Характеристика рассеяния и уравнение краевых волн...... 204 § 8. 5. Ряд последовательных приближений для тока и их свойства...... 207 § 8. 6. Сходимость бесконечных рядов для тока...... 210 § 8. 7. Интегральное уравнение для тока и решение Шварцшильда...... 214 8. 7. 1. Интегральное уравнение, вытекающее из решения функциональных уравнений (8. 3. 10)...... 214 8. 7. 2. Интегральное уравнение, которое является следствием решения Шварцшильда...... 215 8. 7. 3. Эквивалентность ядер K(x, z) и ^K (x, z)...... 217 § 8. 8. Преобразование формулы (8. 5. 2) в (8. 5. 10)...... 220 9. Асимптотическое представление для плотности тока на ленте...... 223 § 9. 1. Леммы об асимптотических разложениях для многократных интегралов...... 223 § 9. 2. Асимптотические ряды для функций Хn...... 228 § 9. 3. Оценки для функций Х(m) q (q, ф), Х(kz, 1) и Хm(kz)...... 230 § 9. 4. Асимптотические представления для функций n...... 232 § 9. 5. Первое приближение для тока...... 235 § 9. 6. N-е приближение для тока...... 237 9. 6. 1. Вывод приближенной формулы...... 237 9. 6. 2. Проверка краевых условий...... 238 9. 6. 3. Оценка погрешности...... 239 10. Асимптотические представления для диаграммы рассеяния...... 241 § 10. 1. Точное выражение для характеристики рассеяния и некоторые свойства функций....... 241 § 10. 2. Асимптотические представления для функций...... 244 10. 2. 1. Асимптотические ряды для функций...... 244 10. 2. 2. Оценка функции Un, 2....... 247 10. 2. 3. Асимптотическое представление для n+m...... 248 § 10. 3. Первое приближение для диаграммы рассеяния...... 249 § 10. 4. N-е приближение для диаграммы рассеяния...... 254 10. 4. 1. Вывод приближенной формулы...... 254 10. 4. 2. Проверка граничных условий...... 255 10. 4. 3. Оценка погрешности...... 255 10. 4. 4. Интегральный поперечник рассеяния...... 256 § 10. 5. Зависимость между приближенными выражениями для тока и диаграммы рассеяния...... 258 § 10. 6. Дополнительные замечания...... 262 11. Дифракция плоской волны на ленте, ориентированной в направлении поляризации (граничная задача Дирихле)...... 263 § 11. 1. Формулировка и решение функциональных уравнений...... 263 § 11. 2. Диаграмма рассеяния и уравнение краевых волн...... 265 § 11. 3. Ряд последовательных приближений и интегральное уравнение для тока...... 267 11. 3. 1. Ряд по функциям n(z, х 0) и некоторые свойства этих функций...... 267 11. 3. 2. Интегральное уравнение для тока...... 269 § 11. 4. Асимптотические представления для функций n(z, х)...... 270 § 11. 5. Первое приближение для тока...... 275 § 11. 6. N-е приближение для тока...... 276 § 11. 7. Ряд по функциям для диаграммы рассеяния...... 277 § 11. 8. Асимптотические представления функций....... 278 § 11. 9. Первое приближение для диаграммы рассеяния...... 281 § 11. 10. N-е приближение для диаграммы рассеяния...... 284 § 11. 11. Зависимость между приближенными выражениями для тока и диаграммы рассеяния...... 288 § 11. 12. Основные результаты математической теории краевых волн...... 290 12. Дифракция на открытом резонаторе, образованном параллельными лентами...... 291 § 12. 1. Вывод основных функциональных уравнений...... 292 § 12. 2. Формулировка и решение функциональных уравнений для краевых волн...... 295 § 12. 3. Строгие выражения для рассеянного поля в дальней зоне и внутри резонатора...... 300 § 12. 4. О физическом смысле и асимптотических разложениях для функции Fn(w, u)...... 305 § 12. 5. Приближенные выражения для диаграмм рассеяния и амплитуд краевых волн...... 309 § 12. 6. Резонансная часть поля внутри резонатора...... 316 § 12. 7. Излучение из открытого резонатора...... 320 § 12. 8. Результаты численных расчетов...... 329 § 12. 9. Основные результаты...... 333 § 12. 10. Дополнительные замечания...... 334 Заключение...... 335 Список литературы...... 338 Приложение 1. Связь между системой единиц СГС и СИ...... 356 Приложение 2. Ключевая теорема эквивалентности...... 362 Авторский и предметный указатель...... 367

Издательство: "БИНОМ. Лаборатория знаний" (2015)

ISBN: 9785996329441