Параметрический синтез оптимального кусочно-линейного профиля диэлектрической проницаемости для радиопоглощающего неоднородного слоя магнитодиэлектрика, расположенного на идеально проводящей поверхности
Автор: Панин Д.Н., Осипов О.В., Моисеев А.Д.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 2 т.29, 2026 года.
Бесплатный доступ
Обоснование. В современных условиях стремительного развития технологий электромагнитной совместимости, радиоэлектроники и радиотехники особую актуальность приобретает разработка эффективных радиопоглощающих материалов, способных обеспечивать поглощение электромагнитных излучений в широком диапазоне частот, что определяет необходимость проведения данного исследования. Цель. Разработка методики параметрического синтеза оптимального кусочно-линейного профиля диэлектрической проницаемости для радиопоглощающего неоднородного слоя магнитодиэлектрика, расположенного на идеально проводящей поверхности, обеспечивающего минимальное отражение в заданном диапазоне частот. Методы. В исследовании применялись математическое моделирование взаимодействия электромагнитного излучения с неоднородной структурой слоя, модифицированный метод численного интегрирования третьего порядка точности, метод многомерной оптимизации Хука – Дживса, а также численный анализ частотных характеристик коэффициента отражения. Результаты. В результате исследования была разработана и апробирована методика синтеза оптимального профиля диэлектрической проницаемости, проведен синтез профилей для углов падения 0°, 30°, 45° и 60°, получены и проанализированы частотные характеристики модулей коэффициентов отражения, проведена верификация результатов путем сравнения с однородным распределением. Заключение. Исследование показало, что разработанные профили обеспечивают существенно меньшее отражение по сравнению с однородными аналогами, особенно при углах падения 45° и 60°. Важным преимуществом является технологическая простота реализации синтезированных профилей. Полученные результаты создают основу для разработки современных радиопоглощающих материалов с расширенной полосой рабочих частот и улучшенными характеристиками поглощения, что имеет практическое значение для создания эффективных радиопоглощающих покрытий в различных технических устройствах.
Радиопоглощающий материал, магнитодиэлектрик, диэлектрическая проницаемость, коэффициент отражения, параметрический синтез, электромагнитная волна, неоднородный слой, частотная характеристика, идеально проводящая поверхность, кусочно-линейный профиль, широкополосное поглощение
Короткий адрес: https://sciup.org/140315659
IDR: 140315659 | УДК: 537.86 | DOI: 10.18469/1810-3189.2026.29.2.43-49
Parametric synthesis of an optimal piecewise linear permittivity profile for a radio-absorbing inhomogeneous magnetodielectric layer located on an ideally conductive surface
Background. In modern conditions of rapid development of electromagnetic compatibility technologies, radio electronics and radio engineering, the development of effective radio-absorbing materials capable of absorbing electromagnetic radiation in a wide frequency range is of particular relevance, which determines the need for this study. Aim. Development of a technique for parametric synthesis of an optimal piecewise linear permittivity profile for a radio-absorbing inhomogeneous magnetodielectric layer located on an ideally conductive surface providing minimal reflection in a given frequency range. Methods. The study used mathematical modeling of the interaction of electromagnetic radiation with an inhomogeneous layer structure, a modified method of numerical integration of the third order of accuracy, the method of multidimensional optimization of Hook – Jeeves, as well as numerical analysis of the frequency characteristics of the reflection coefficient. Results. As a result of the research, a method for synthesizing the optimal permittivity profile was developed and tested, profiles for incidence angles of 0°, 30°, 45° and 60° were synthesized, frequency characteristics of reflection coefficient modules were obtained and analyzed, and the results were verified by comparison with a homogeneous distribution. Conclusion. The study showed that the developed profiles provide significantly less reflection compared to their homogeneous counterparts, especially at angles of incidence of 45° and 60°. An important advantage is the technological simplicity of the implementation of synthesized profiles. The results obtained form the basis for the development of modern radio-absorbing materials with an extended operating frequency band and improved absorption characteristics, which is of practical importance for creating effective radio-absorbing coatings in various technical devices.
