Теория дифракционных краевых волн в электродинамике. Введение в физическую теорию дифракции (364,00 руб.)

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

Стр.8

Стр.9

П. Я. Уфимцев Теория дифракционных краевых волн в электродинамике Введение в физическую теорию дифракции Перевод с английского А. В. Капцова 5-е издание, электронное Москва Лаборатория знаний 2020

Стр.4

УДК 537.811+621.371.334 ББК 22.336 У88 Уфимцев П. Я. У88 Теория дифракционных краевых волн в электродинамике. Введение в физическую теорию дифракции / П. Я. Уфимцев ; пер. с англ. — 5-е изд., электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2020. — 375 с. — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный. ISBN 978-5-00101-808-7 В книге изучается дифракция электромагнитных волн на телах, б´ольших 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, не видимых для радаров. УДК 537.811+621.371.334 ББК 22.336 Деривативное издание на основе печатного аналога: Теория дифракционных краевых волн в электродинамике. Введение в физическую теорию дифракции / П. Я. Уфимцев ; пер. с англ. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 372 с. : ил. ISBN 978-5-9963-0634-3. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-00101-808-7 ○c 2003 by Tech Science Press ○c Перевод на русский язык, Лаборатория знаний, 2015

Стр.5

Оглавление Предисловие редактора перевода 9 Предисловие автора к русскому изданию Предисловие Предисловие редактора американского издания Комментарии к американскому изданию Благодарности Введение Краткий обзор литературы по теории краевых волн 1. Дифракция электромагнитных волн на черных телах 10 13 19 21 23 24 27 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. Наблюдение М. 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

Стр.6

6 Оглавление § 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, ψ) . . . . . . 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 . . . . . . . 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

Стр.7

Оглавление 7 § 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 ˆK(x, z) . . . . . . . . . 217 § 8.8. Преобразование формулы (8.5.2) в (8.5.10) . . . . . . . . . . . 220 9. Асимптотическое представление для плотности тока на ленте223 § 9.1. Леммы об асимптотических разложениях для многократных интегралов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 § 9.2. Асимптотические ряды для функций χn . . . . . . . . . . . . 228 § 9.3. Оценки для функций ϕ(m) q (q, α), ϕ(kz, 1) и ˆϕm(kz) . . . . . . . 230 § 9.4. Асимптотические представления для функций χn . . . . . . . 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 ϕn(α, α0) . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 § 10.2. Асимптотические представления для функций ϕn(α, α0) . . . 244 10.2.1. Асимптотические ряды для функций ϕn(α, α0) . . . . 244 10.2.2. Оценка функции Un,2(α, α0) . . . . . . . . . . . . . . . 247 10.2.3. Асимптотическое представление для ϕn+m(α, α0) . . . 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 приближений и интегральное уравнение для тока . . . . 267 11.3.1. Ряд по функциям ξn(z, α0) и некоторые их свойства . 267 11.3.2. Интегральное уравнение для тока . . . . . . . . . . . . 269 § 11.4. Асимптотические представления для функций ξn(z, α) . . . . 270 § 11.5. Первое приближение для тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

Стр.8

8 Оглавление § 11.6. N-е приближение для тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 § 11.7. Ряд по функциям ψn(α, α0) для диаграммы рассеяния . . . . 277 § 11.8. Асимптотические представления функций ψn(α, α0) . . . . . . 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. 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 . . . . 305 § 12.5. Приближенные выражения для диаграмм рассеяния . . . . . 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 Список литературы Приложение 1. Связь между системой единиц СГС и СИ Приложение 2. Ключевая теорема эквивалентности Авторский и предметный указатель 335 338 356 362 367

Стр.9