Рассмотрены различные методы восстановления радиоизображений, обработки сигналов и изображений подповерхностной области и объектов, зондируемых сверхширокополосными (СШП) сигналами для их обнаружения и интерпретации, проводимые в интересах мониторинга и диагностики подземных коммуникаций, грунтов под строительные площадки, дорожных покрытий, локальных неоднородностей в грунте, мин, утечек из подземных хранилищ топлива, уровня грунтовых вод, а также при проведении геофизических, археологических исследований; рассмотрена специфика распространения СШП-сигналов в средах с ярко выраженным затуханием и дисперсией; описаны различные подходы к решению обратных задач подповерхностного зондирования, в том числе базирующихся на решении прямых задач рассеяния методом конечных разностей во временной области и процедуре минимизации на основе генетических алгоритмов; приведены различные организации программного обеспечения радаров подповерхностного зондирования (РПЗ) и методики их использования оператором; рассмотрены основные характеристики современных РПЗ, особенности построения радаров серий «ОКО», «ГЕРАД», «ДЕФЕКТОСКОП», «ГРОТ», «ДРЛ», а также результаты их применения для решения ряда научных и инженерно-физических задач.
Для научных сотрудников, аспирантов и инженеров, специализирующихся в области разработки и использования радаров подповерхностного зондирования (георадаров), а также для специалистов-практиков, преподавателей и студентов радиотехнических, радио- и геофизических специальностей вузов.
В монографии для решения уравнений Максвелла или соответствующих им волновых уравнений в ограниченной расчетной области предложен барицентрический метод. Основная идея метода заключается в задании векторного или скалярного аппроксимационного полинома для всей расчетной области без ее разбиения на элементарные подобласти. Предполагается, что расчетная область является областью с кусочно-линейной границей. Аппроксимация задается в барицентрической системе координат. Для произвольных областей заданы правила перевода прямоугольных координат Евклидова пространства в барицентрические и обратно. С учетом свойств конформного отображения для строгого определения барицентрических координат для произвольной расчетной области разработаны методы прямого и обратного конформных отображений односвязной области с кусочно-линейной границей на каноническую.
Издание предназначено для научных работников, аспирантов и инженеров, занимающихся вопросами численного решения краевых задач математической физики.
Монография посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию свойств метаматериалов, метаповерхностей и спирально-структурированных систем, выявлению для них условий преобразования поляризации электромагнитных волн, подавления отраженной волны при поглощении прошедшей волны, а также обоснованию возможностей практического применения физических свойств и явлений, характерных для указанного класса сред. В книге осуществлен аналитический расчет характеристик электромагнитного поля на основе теории дипольного излучения электромагнитных волн, энергетического подхода, а также спиральной модели молекул кирального вещества; при проведении моделирования использован метод конечных элементов; для экспериментальных исследований применены классические методики определения поляризации электромагнитной волны, а также использованы современные безэховые камеры с поглощающим материалом пирамидального типа. Разработаны теоретические подходы к проектированию метаматериалов и спирально-структурированных систем на основе спиральных элементов с оптимальными параметрами, преобразователей поляризации электромагнитных волн на основе композитных сред со спиральной структурой, обеспечивающих трансформацию линейно поляризованной волны в циркулярно поляризованную. Проведены проектирование и исследование планарных массивов омега-элементов из алюминия и молибдена, или метаповерхностей, на кремниевой подложке, изготовленных в ОАО «ИНТЕГРАЛ» (Минск). Выполнен предварительный расчет наноэлементов, а затем исследованы образцы изготовленных в Институте физики полупроводников имени А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН методом наноструктурирования (Принц-технология) спирально структурированных метаматериалов с параметрами, оптимальными для работы в терагерцовом диапазоне. Данный метод формирования трехмерных микро- и наноструктур состоит в отделении напряженной полупроводниковой плёнки от подложки и последующем сворачивании ее в пространственный объект. Разработанный и созданный метаматериал обладает в терагерцовом диапазоне волновым сопроти
Монография предназначена для студентов бакалавриата и магистрату-
ры обучающихся по направлению 03.03.02 – физика и 03.03.03 – радио-
физика. основное внимание уделено вопросам распространения и дифрак-
ции электромагнитных волн в искусственных средах имеющих упорядо-
ченную структуру – так называемым фотонным кристаллам (Фк). описа-
ны современные строгие электродинамические методы анализа фотонных
кристаллов. исследуются явления полос непрозрачности, зависящих от
поляризации и направления распространения собственных волн кристал-
ла. Приводятся методики гомогенизации фотонного кристалла в области
низких частот. Показаны результаты синтеза и строгого анализа фокуси-
рующих устройств выполненных из Фк.
Публикуется в авторской редакции
