М. Ю. Медведик
ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
ДИФРАКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ТЕЛЕ, РАСПОЛОЖЕННОМ
В ПРЯМОУГОЛЬНОМ РЕЗОНАТОРЕ
Аннотация. <...> Рассмотрена задача дифракции электромагнитного поля на диэлектрическом теле, расположенном в прямоугольном резонаторе. <...> Задача сведена к объемному сингулярному интегральному уравнению на теле. <...> Рассмотрен численный метод коллокации для решения этого уравнения. <...> Представлены
расчетные формулы для матричных коэффициентов метода коллокации. <...> Ключевые слова: краевая задача, электромагнитная задача дифракции, интегральное уравнение, численный метод. <...> В резонаторе расположено объемное
тело Q ( Q P – область), характеризующееся постоянной магнитной проницаемостью 0 и положительной 3 3 -тензорной функцией диэлектрической проницаемости ˆ ( x) . <...> Компоненты ˆ ( x) являются ограниченными функциями в области Q , обратный тензор ˆ 1 x существует в Q , и его компоненты также ограниченны в Q [1–3]. <...> Требуется определить электромагнитное поле E , H L2,loc ( P ) (и, сле
довательно, E , H L2 Q ), возбуждаемое в резонаторе сторонним полем с
временной зависимостью вида exp(it ), где – круговая частота. <...> Источ
ник стороннего поля – электрический ток j E0 L2,loc ( P) с компактным носителем в волноводе P . <...> Будем искать «слабые» (обобщенные) решения системы уравнений
Максвелла:
22
№ 3 (19), 2011
0
Физико-математические науки. <...> Для E , H должны выполняться краевые условия на стенках волновода: <...> (2)
Из соотношений (1), (2) для поля E следует интегродифференциальное
уравнение [3] <...> (3)
Компоненты диагонального тензора Грина Gˆ E diag G1E , GE2 , GE3 <...> Для применения численного метода [4, 5] проинтегрируем компоненты
тензора Грина по параллелепипеду <...> Метод коллокации
Для уравнения A f (, f X ) с линейным ограниченным оператором A : X X в гильбертовом пространстве X рассмотрим метод коллокации, который формулируется следующим образом. <...> Приближенное решение
n X n определяется из уравнения Pn <...>