Ch−ơng trình tính toán mặt cắt bức xạ ng−ợc (backscatter cross section) đã đ−ợc lập trình trên ngôn ngữ Matlab và đầu tiên thực hiện đối với các kết cấu khe hình chữ nhật nằm trên hốc cộng h−ởng có kích th−ớc:
c=0,1λ, D=0,7λ, d=1,73λvà góc tới θi = 400 c=2,5λ, D=0,25λ, d=0,25λvà góc tới θi = 400
c=1,0λ, D=0,25λ, d=0,25λ, góc tới θi = 400 và trong hốc cộng h−ởng đ−ợc đổ đầy chất điện môi có εr = 7,0 – 1,5i và àr = 1,8 – 0,1i
với mục đích mô phỏng và so sánh kết quả mô phỏng với tài liệu tham khảo [14] và [15] (Hình 2.3)
2.3.1. Tr−ờng hợp 1: c=0,7λ, D=0,1λ, d=1,73λ và góc tới θi = 400: Kết quả đ−ợc đ−a ra và so sánh kết quả mô phỏng với kết quả trong tài liệu [14] trên hình vẽ 2.4. Trong tr−ờng hợp này chúng ta sử dụng 10 miếng tam giác nhỏ để chia nhỏ khe nghiên cứụ Chúng ta thấy rằng kết quả mô phỏng thu đ−ợc gần nh− phù hợp với kết quả tại tài liệu tham khảo [14]
Hình 2.4. Mặt cắt bức xạ ng−ợc đối với tr−ờng hợp 1 (hình trên: Phân cực E, hình d−ới: Phân cực H)
Kết quả mô phỏng, σHH
---- Kết quả mô phỏng, σHE
∆ Theo tài liệu tham khảo [14], σHH Û Theo tài liệu tham khảo [14], σHE
Kết quả mô phỏng, σEE
---- Kết quả mô phỏng, σEH
∆ Theo tài liệu tham khảo [14], σEE Û Theo tài liệu tham khảo [14], σEH
2.3.2. Tr−ờng hợp 2: c=2,5λ, D=0,25λ, d=0,25λ và góc tới θi = 400: Kết quả đ−ợc đ−a
ra trên hình vẽ 2.5. Trong tr−ờng hợp này chúng ta sử dụng 77 miếng tam giác nhỏ để chia nhỏ khe nghiên cứụ Chúng ta thấy rằng kết quả mô phỏng thu đ−ợc gần nh− phù hợp với kết quả tại tài liệu tham khảo [15].
Hình 2.5. Mặt cắt bức xạ ng−ợc đối với tr−ờng hợp 2 (hình trên: φ = 00, hình d−ới: φ = 900)
Kết quả mô phỏng, phân cực H ---- Kết quả mô phỏng, phân cực E ∆ Theo tài liệu tham khảo [15], ph/cực H
Û Theo tài liệu tham khảo [15], ph/cực E
Kết quả mô phỏng, phân cực H ---- Kết quả mô phỏng, phân cực E ∆ Theo tài liệu tham khảo [15], ph/cực H
2.3.3. Tr−ờng hợp 3: c=1,0λ, D=0,25λ, d=0,25λ, góc tới θi = 400và trong hốc cộng h−ởng đ−ợc đổ đầy chất điện môi có εr = 7,0 – 1,5i và àr = 1,8 – 0,1i: Kết quả đ−ợc đ−a ra trên hình vẽ 2.6. Trong tr−ờng hợp này chúng ta sử dụng 100 miếng tam giác nhỏ để chia nhỏ khe nghiên cứụ Chúng ta thấy rằng kết quả mô phỏng thu đ−ợc gần nh− phù hợp với kết quả tại tài liệu tham khảo [14].
Hình 2.6. Mặt cắt bức xạ ng−ợc đối với tr−ờng hợp 3 (hình trên: φ = 00, hình d−ới: φ = 900)
Kết quả mô phỏng, phân cực H ---- Kết quả mô phỏng, phân cực E ∆ Theo tài liệu tham khảo [14], ph/cực H
Û Theo tài liệu tham khảo [14], ph/cực E
Kết quả mô phỏng, phân cực H ---- Kết quả mô phỏng, phân cực E ∆ Theo tài liệu tham khảo [14], ph/cực H
2.3.4. Mô phỏng đối với kết cấu đ−ợc nghiên cứu:
Sau khi việc mô phỏng hoàn toàn cho kết quả phù hợp với thực tế, chúng ta tiến hành mô phỏng kết cấu gấp khúc nghiên cứu tại Phụ lục 4. Trong tr−ờng hợp này chúng ta chọn các miếng chữ nhật có kích th−ớc 0,25λ x 0,0042λ để chia nhỏ khe nghiên cứụ Sóng tới là sóng TM (phân cực H): Eθ = 1 + i*0. Góc sóng tới là 00. Trong tr−ờng hợp góc sóng tới là 00 thì sóng bức xạ ng−ợc chỉ có thành phần θ mà thôi vì
0
ˆ⋅Escat =
φ . Do vậy thành phần bức xạ của tr−ờng chỉ có σθθ mà thôị Môi tr−ờng trong hốc cộng h−ởng là không khí. Chúng ta xem xét một số tr−ờng hợp sau:
a) Khe gấp khúc có 4 nhánh với tổng chiều dài theo khe là 1,5λ và chiều dài theo các trục x, y, z là c=0,5λ, D=1,0λ, d=-0,25λsử dụng 6 mảnh chữ nhật nhỏ để chia khe nghiên cứụ Kết quả đ−ợc đ−a ra trên hình 2.7.
Hình 2.7. Mặt cắt bức xạ ng−ợc trong tr−ờng hợp N=4
Thấy rằng hai búp sóng lớn tại các góc 400 và 1300 do hiệu ứng của sóng chạỵ Nếu chúng ta tăng độ rộng của khe lên có nghĩa là tăng trở kháng của khe thì mặt cắt bức xạ sẽ giảm t−ơng ứng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
b) Khe gấp khúc có 8 nhánh với tổng chiều dài theo khe là 3λ và chiều dài theo các trục x, y, z là c=1,0λ, D=1,0λ, d=-0,25λsử dụng 12 mảnh chữ nhật nhỏ để chia khe nghiên cứụ Kết quả đ−ợc đ−a ra trên hình 2.8.
Hình 2.8. Mặt cắt bức xạ ng−ợc trong tr−ờng hợp N=8
c) Khe gấp khúc có 16 nhánh với tổng chiều dài theo khe là 6λ và chiều dài theo các trục x, y, z là c=2λ, D=1,0λ, d=-0,25λsử dụng 24 mảnh chữ nhật nhỏ để chia khe nghiên cứụ Kết quả đ−ợc đ−a ra trên hình 2.9.
d) Khe gấp khúc có 32 nhánh với tổng chiều dài theo khe là 12λ và chiều dài theo các trục x, y, z là c=4λ, D=1,0λ, d=-0,25λsử dụng 48 mảnh chữ nhật nhỏ để chia khe nghiên cứụ Kết quả đ−ợc đ−a ra trên hình 2.10.
Hình 2.10. Mặt cắt bức xạ ng−ợc tr−ờng hợp N=16
e) Khe gấp khúc có 48 nhánh với tổng chiều dài theo khe là 18λ và chiều dài theo các trục x, y, z là c=6λ, D=1,0λ, d=-0,25λ sử dụng 72 mảnh chữ nhật nhỏ để chia khe nghiên cứụ Kết quả đ−ợc đ−a ra trên hình 2.11.
Hình 2.11. Mặt cắt bức xạ ng−ợc trong tr−ờng hợp N=48
g) Khe gấp khúc có 64 nhánh với tổng chiều dài theo khe là 24λ và chiều dài theo các trục x, y, z là c=8λ, D=1,0λ, d=-0,25λ sử dụng 96 mảnh chữ nhật nhỏ để chia khe nghiên cứụ Kết quả đ−ợc đ−a ra trên hình 2.12.
2.4. Kết luận
ứng dụng ph−ơng pháp moment để phân tích một kết cấu khe hẹp trên một mặt phẳng dẫn điện tuyệt đối và nằm trên một hốc cộng h−ởng.
Kết quả mô phỏng đối với kết cấu đ−ợc nghiên cứu về cơ bản hoàn toàn phù hợp với kết quả mô phỏng đối với kết cấu đã đ−ợc kiểm chứng trong các tài liệu tham khảo [14] và [15] (so sánh với các kết quả mô phỏng phân cực H) ở các điểm sau:
Về các mức cực đại và cực tiểu của đồ thị:
− Các kết cấu đ−ợc nghiên cứu đều có chiều dài của dòng từ trên khe lớn hơn 1 đến 1,5λ do vậy các mức cực đại của đồ thị khi so sánh với tr−ờng hợp 2 (Hình 2.3) đều ở mức 12dB.
− Đối với các mức cực tiểu thấy rằng tại các đồ thị 2.5 với chiều dài khe là 1,5λ và hình 2.6 với chiều dài khe là 3λ các mức cực tiểu trong khoảng góc quan sát từ 0 đến 900 đều ở mức -25dB đến -30dB.
Về dạng của đồ thị: Các đồ thị đối với kết cấu đ−ợc nghiên cứu có dạng hoàn toàn phù hợp với dạng của đồ thị khe trên hốc cộng h−ởng đã đ−ợc kiểm chứng tại các tài liệu tham khảo [14] và [15]. Nếu chúng ta tăng độ rộng của khe lên có nghĩa là tăng trở kháng của khe thì mặt cắt bức xạ RCS sẽ giảm t−ơng ứng và kết cấu sẽ mang tính chất của kết cấu sóng chậm. Sự lệch pha trong dạng đồ thị tại các hình 2.7 đến 2.12 so với đồ thị 2.4, 2.5 đã chứng tỏ kết cấu đ−ợc nghiên cứu mang tính chất của kết cấu sóng chậm.
Ch−ơng 3: phân tích kết cấu sóng mặt (kết cấu mạch dải) kích thích bởi sóng chạy bằng ph−ơng pháp moment