fy"> Рис. 2.3. Загальний вигляд КРІП
, (2.3)
, (2.4)
де - вектор напруженості магнітного поля;- Вектор густини струму провідності;- Вектор електричної індукції;- Об'ємна щільність заряду;- Вектор магнітної індукції, причому параметри середовища в припущенні її ізотропності задаються матеріальними рівняннями []:
, (2.6)
, (2.7)
, (2.8)
де - відносна діелектрична проникність середовища;- Відносна магнітна проникність середовища;- Магнітна постійна;- Провідність.
Граничні умови на кордоні вільний простір-провідник []:
, (2.9)
, (2.10)
де - тангенціальна складова вектора напруженості електричного поля;- Товщина скін-шару провідника;- Вектор нормалі межі розділу, спрямований вглиб провідника;- Вектор поверхневої густини струму.
Граничні умови на кордоні вільний простір-діелектрик []:
, (2.11)
, (2.12)
де - відносна діелектрична проникність діелектрика;- Вектор напруженості електричного поля у вільному просторі;- Вектор напруженості електричного поля в діелектрику.
Розглянемо основні пункти методики чисельного моделювання.
При розрахунку в режимі вимушених коливань, модель містить хвильові порти, через які проводиться введення і виведення високочастотної енергії. У цьому випадку проводиться чисельний розрахунок хвильових рівнянь методом кінцевих елементів [19]:
, (2.13)
, (2.14)
де, - комплексні вектора напруженості електричного і магнітного полів, відповідно;- Хвильове число;- Комплексний вектор густини струму хвильового порту;- Повний опір хвильового порту.
Хвильовий число знаходиться із заданої частоти електромагнітного коливання хвильового порту - і електрофізичних параметрів моделі:
. (2.15)
В ході чисельного розрахунку, простір моделі розбивається на тетраедри, вирішуються хвильові рівняння (2.13), (2.14), враховуючи задані граничні умови (2.9) - (2.12).
Граничне умова випромінювання в середу з електрофізичнимипараметрами, інтерпретується як нескінченний шар середовища. Повний опір такої структури, визначається виразом [12]:
.
Отже, гранична умова кордону випромінювання має вигляд:
, (2.16)
де - комплексна компонента вектора напруженості електричного поля, тангенціальна до кордону;- Комплексна компонента вектора напруженості магнітного поля, нормальна до кордону.
На підставі значень електричного і магнітного поля в вершинах кожного тетраедра моделі, будуються розподілу полів у моделі. З характеристик полів обчислюється матриця S-параметрів, елементи якої описують фізичні параметри розсіювання багатополюсника. Так, для моделі з двома хвильовими портами, матриця S-параметрів має вигляд [12]:
,
де - нормована потужність, відображена в першому хвильової порт;- Нормована потужність, що пройшла з першого хвильового порту в другій;- Нормована потужність, що пройшла з другого хвильового порту в першому;- Нормована потужність, відображена в другій хвильової порт.
При кожній наступній ітерації збільшується число елементів розбиття моделі і описаним вище чином проводиться розрахунок [12]. У кожній ітерації, знаходиться значення похибки, як відносна зміна між відповідни...
